[n> B. 31 ÄtU IGtbranj irth Carolina S>tate ttmtiersitij QH605 B6 THIS BOOK IS DUE ON Tt INDICATED BELOW AND JECT TO AN OVERDUE POSTED AT THE CIRCI DESK. MAK Z 1 1988 I Ergebnisse über die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns. Von Dr. Theodor Boveri, Professor an der Universität Würzburg. Mit 75 Abbildungen im Texte. QH605 B6 Verlag von Gustav Fischer in Jena 1904. Verlag von GUSTAV FISCHER in JENA. n ., ^ i. | Dr. Theodor Boveri, Professor an der Universität AClICtl-OllKlICn. Würzbui II« li I. Die Bildung der Richtungskörper i und Ascaris lumbrieoides. (Aus dem Zoologischen Mit -1 lithographischen Tafeln. Preis: 4 Mark ||,,: 11 I>i- Befruchtung und Teilung de> Eies von Ascaris mega- hen Institut zu München.) 1888. Mit 5 litho- |-,, Mark DO Pf. Heft III. Ueber das Verhalten nz bei der Bildung der Richtungskörper und bei Mii :; lithographischen Tafeln. Preis: 4 Mark. — x.iiiir der Centrosomen. 1901. Mit 8 lithographischen ii. Preis: 15 Mark. Das Problem der Befruchtung. l°^r-™^™ttl n im Text. 1902. Preis: 1 Mark 80 Pf. Zoll- und Protoplasmastudien. S^rSISÄ r Kern- und Zellteilung. Nach Untersuchungen an Nocti- i j.iiii-iinii. Mit 4 Tafeln und 23 Textabbildungen. Preis: Fixierung, Färbung und Bau des Protoplasmas. Buchungen über Technik und Theorie in der neueren Zellforschung. Mfred Fischer, a. o. Prof. der Botanik in Leipzig. Mit 1 kolorierten und 21 Abbildungen im Text. 1899. Preis: 11 Mark. N'atorwissenschaftl. Wochenschrift, Bd. XIV, Nr. 33 v. 13. August 1899: die, denen wirkliche Erkenntnis wichtiger ist als eingebildete, muß ein ich, das ruhige und verständige Kritik übt, willkommen sein. Untersuchungen über den Bau der Cyanopbyceen )inJ D -»Uf/\r»mM ^ "" Alfred Fischer, a. o. Prof. der Botanik in Leipzig. UHU udKlmCIL Mit \i Tafeln. Preis: 7 Mark. Uci Reichende ebemisebe Pbysiologie der niederen j JAff> ^ "n ' )r <>tto von Pnrth, Privatdozent an der Universität Strass- VJUL burgi. E. L902. Preis: 16 Mark. morpboflenetisebe Studien. ftSi* ^LifvÄ ^ bowwky Mn 6 chromolithoer. Tafeln. 1902. Preis: 28 Mark. PraxisundCbeoriederZellen-undBefrucbtungslebre. Valentin Hacker, a. o. Prof. in Freiburg i. Br. Mit 137 Abbil- i • •. Preis: brosch 7 Mark, geb. 8 Mark. Deutsche Litteraturzeitung, Nb. 1 v. l./I. 1900: lienstliches und mit erklärenden Figuren in trefflicher das beste empfohlen werden, welche sich einen Ueber- ächaften der modernen mikroskopischen Forschung • Oscar Hertwig. Ueber das Scbicksal der elterlicben und grosselter- ÜfhfMl K^m^ntoilo Morphologische Beiträge zum Ausbau der Ver- ivnvil MU 11(11 IUIK. erbungslehre von Dr. Valentin Hacker, Prof. Hochschule in Stuttgart. Mit 4 Tafeln und 16 Text- Mark. Ccbrbud) der uergleicbenden Anatomie. I°l\TZZ 1,111 Heidi Erste Lieferung. Mit 412 Abbil- • ' Mark. Ergebnisse über die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns. Von Dr. Theodor Boveri, Professor an der Universität Würzburg. Mit 75 Abbildungen im Texte. Verlag von Gustav Fischer in Jena 1904. Eii* B. H. Hill tibrarii 6 rth (Earalttn £tatr Unilair 135909 This book may be kept out TWO WEEKS ONLY, and is subject to a fine of FIVE CENTS a day thereafter. It is due on the day indicated below: (4W> ;AU6 1 3 1986 NUV 2 1 IÄö L)ie folgende Schrift ist die erweiterte Bearbeitung eines Referats, welches ich auf Wunsch der Vorstandschaft der Deutschen Zoologischen Gesellschaft auf deren XIII. Jahresver- sammlung zu Würzburg an Pfingsten dieses Jahres vorgetragen habe*). Da der behandelte Gegenstand über den Kreis der engeren zoologischen Fachgenossen hinaus bei Anatomen, Physiologen, Botanikern auf Interesse rechnen darf, schien es gerechtfertigt, eine in dieser Art noch nicht vorliegende zu- sammenfassende Darstellung allgemeiner zugänglich zu machen. Dabei wurde die ursprüngliche Fassung sowohl im einzelnen vielfach erweitert, als auch durch Hinzufügung zweier neuer Abschnitte vermehrt; endlich sind eine Anzahl Textbilder beige- geben worden, durch die dem Leser die wesentlichen Beweismittel der dargestellten Lehre vorgeführt werden. In diesem Zustand könnte die Schrift vielleicht geeignet sein, auch dem Ferner- stehenden als eine Einführung in die Probleme der Kern- morphologie zu dienen. Die überraschende Art, in welcher Mitte der achtziger Jahre die theoretischen Postulate über Vererbung mit den Be- obachtungen über das Verhalten des Chromati ns bei der Zell- teilung und Befruchtung zusammentrafen, hat, hauptsächlich unter dem Einfluß der fruchtbaren Theorien August Weismanns, dazu geführt, daß sich die Chromatinprobleme in der Behand- *) Verhandlungen der Deutschen Zoologischen Gesellschaft. XIII. Jahres- versammlung. Leipzig 1903. [ V rt* Ltoren so sehr mit spekulativen Elementen [gen, daß die Grenze /wischen den Tatsachen annahmen in vielen Schriften fast völlig verwischt r Zustand hat es auf der anderen Seite dahin daß auch das rein und streng Naturwissenschaftliche ur Von manchen Seiten als willkürliches Spiel htet und verachtet wird. II ü scheiden, scheint mir ein Bedürfnis zu sein. I : schichte unseres Wissensgebietes in den letzten fahren [ t hat, wird bereitwillig und dankbar aner- wertvoll, ja vielleicht unersetzlich gerade auf Feld der Versuch gewesen ist, aus spärlichen Tat- dun h Verbindung mit einem konsequenten Hypothesen- :. Bild dessen zu konstruieren, was in seiner wahren vielleicht von einer fernen Zukunft erhofft werden darf. >t nicht zu bezweifeln, daß der Wunsch nach Ver- L< her theoretischer Luftschlösser ein mächtiger zu mühevollsten Einzeluntersuchungen g'ewesen ist. wo wir uns über den wirklichen Fortschritt Rechen- llen, müssen wir uns klar darüber sein, wie htung und F.xperiment für sich allein zur Zeit m gen. Diesen Bereich abzustecken, ist die der die folgende Darstellung dienen soll; aber wollte ich bei der Beschränkung auf diese Grenzen allernächste I Ivpothesenatmosphäre verzichten, • die i<-d<-r Tatsachenkörper tot bleiben muß. W Qrzburg, Juli H103. Th. Boveri. Inhaltsübersicht. Seite I. Die Theorie der Chromosomenindividualität 4 II. Über die Teilunosstruktur der Chromosomen '& 23 III. Qualitative Verschiedenheit im einzelnen Chromosoma 20 IV. Verschiedenwertigkeit der einzelnen Chromosomen eines Kerns ... 42 V. Die Reduktion der Chromosomenzahl in der Oo- und Spermatogenese . 59 VI. Über die Möglichkeit und das Vorkommen qualitativ ungleicher Kernteilung 78 VII. Zusammenfassung und Ausblicke • • S() '& Wenn ein Zoologe die Konstitution der chromatischen Kernsubstanz zu seinem Thema wählt, so hat er kaum nötig zu sagen, daß der Ausdruck Konstitution nicht im chemischen Sinn gemeint ist. Aber auch von Struktur im morphologischen Sinn, wie sie durch Analyse bestimmt präparierter Zellkerne mit stärkster Vergrößerung erkannt werden kann, soll hier nicht die Rede sein. So viel Wertvolles auch über die Anord- nung der färbbaren Substanz in ruhenden Zellkernen ermittelt worden ist*), die allgemeine Erkenntnis, die bisher aus diesen Beobachtungen fließt, scheint mir doch zu gering zu sein, als daß viel darüber zu sagen wäre. Man wird vielleicht fragen, was nun noch übrig bleibt, wenn es sich weder um chemische Konstitution, noch um mikroskopisch erkennbare Kernstruktur handeln soll. Denn auch ein Drittes, woran noch gedacht werden könnte: mechanische Eingriffe behufs Entfernung einzelner Teile und Beobachtung der Folgen, ist an den Kernen, diesen winzigen, in ein anderes Lebendes eingeschlossenen Gebilden, bisher nicht möglich £ wesen. Und doch besteht noch ein Mittel, um über die Kon- stitution der chromatischen Substanz des Zellkerns Erfahrungen zu machen und. wie mir scheint, die wichtigsten, die bisher *) Es sei hier nur auf die neueste Arbeit auf diesem Gebiet, die Schrift von E. RöHDE (78), hingewiesen. Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. ht v. :i sind: das ist das Studium der Zustände, die reilung des Kerns auftreten. So wenig ein ruhender für in gen Hilfsmittel an scharf zu fassenden darbietet, sobald er sich teilt, tritt Zahl und Ord- ganze chromatische Substanz zeigt sich nun ntriert in eine bestimmte Zahl bestimmt geformter Stücke, hromosomen. Von diesen Körperchen, die in so kwürdi] zmäßiger Weise den Übergang vom Mutter- rn zu den rochterkernen vermitteln, wollen wir ausgehen und uns die I vorlegen, inwieweit wir von hier aus zu gen Sätzen über die Kernkonstitution gelangen Unter „chromatischer Substanz" verstehe ich also r die Substanz, die uns in den Chromosomen vor- . ' und das, was im ruhenden Kern aus ihr wird cder was • ruhenden Kern sich wieder zu den neuen Chromo- m zusammenzieht ( >b sich diese Substanz der Chromo- selbst wieder als irgendwie zusammengesetzt erweist, • hier gänzlich unberücksichtigt. Es mag also sehr ■ ■hl sein, daß hier unter ..chromatischer" Substanz auch Teile inbegriffen werden, die im ruhenden Kern gerade als .••". als „Linin", „Plastin" oder anderswie bezeichnet für unsere Betrachtungen ganz gleich- wenn das. was durch dvn ruhenden Kern hindurch die tat der Chr somen vermittelt, überhaupt gar nicht rer Bestandteil wäre. Dies alles berührt uns hier des- 1 sich, wie das Folgende zeigen wird, die ganze lediglich auf das aufbaut, was uns die isoliert iromosomen und die ganzen Kerne erkennen n i], in den Er- örterungen über Vererbung, die von Strasburg i:n 190), O. 1 1 1:1:1- WIG (48), KOELLTKER (55), WEISMANN ( I oo), DE VEIES (96) U. .1. an E. van Benedens fundamentale Ascaris- Entdeckungen angeknüpft worden sind, sehen wir diese Überzeugung sich äußern. I ),.m - ili« li sind Erwägungen dieser Art nichts; hnend, daß es vorwiegend Morphologen ge- Ichen Gedanken Ausdruck gaben, während m allgemeinen ablehnend verhalten, obgleich ben erwähnten Schriften ausgegangen i Grunde dir Funktion des Chromatins und also hes Problem ersten Ranges ist. Aber das, Air ten konnten, sind eben nur im besten Fall hohe Wahrscheinlichkeit, nicht Physiologie sie verlangt. Und es wird zu- nicht jeder, der zu denken vermag, . werden kann, die Sicherheit eines Ergebnisses an- rkennen g< st<-ht dasselbe, mag die Bedeutung des noch .s<» hohe sein, an wissenschaftlichem Rang r unl irdneten Stufe. W h .tl><> im folgenden untersuchen möchte, das ist >1> und inwieweit die Erscheinungen der Kern- und die Experimente, die daran geknüpft werden . uns in die Lage versetzen, exakte Ergebnisse in dem wie man in der Physik und Chemie von Exaktheit Iber die Konstitution und vielleicht auch über die romatischen Kernsubstanz zu gewinnen. I Die Theorie der Chromosomen-Individualität. Erscheinung, die zu einer Erklärung auffordert, in der Zahl der Chromosomen. An- ach r Jahre hatten die Untersuchungen von EMMING STRASBURGES van Bendek u. a. allmählich zu der "t. daß die Zahl der Chromosomen in für jede Organismenart die gleiche oder ';«- gleiche sei. 5 Den ersten wichtigen Schritt zur Aufklärung dieser merk- würdigen Konstanz hat 1885 C. Rabl (75) getan. Eine Ver- gleichung der Chromosomenstellung bei der Kernbildung mit der bei der Kernauflösung, die er an Epidermiszellen der Sala- manderlarve vornahm, ergab das bemerkenswerte Resultat, daß die Chromosomen, die aus dem ruhenden Kern hervorgehen, annähernd in der gleichen charakteristischen Stellung auftreten, die die Tochterchromosomen beim Übergang in das Kernge- rüst zu einander einnehmen. Fig. 1 und 2 veranschaulichen Fig. 1. Fig. 2. • Fig. I und 2. Epidermiszellen der Larve von Salamandra maculata (nach C. RABL75). Fig. 1. Tochterchromosomen im Begriff, den Kern zu bilden. Fig. 2. Mutterchromosomen, aus dem ruhenden Kerngerüst einstanden. die Entdeckung Rabl's. Zufolge der Art, wie die beiden Gruppen der Tochterchromosomen während der Mitose aus- einander bewegt werden, sind diese Elemente in jeder Gruppe annähernd in der Mitte ziemlich scharf umgebogen; dieser „Schleifenwinkel" ist dem Spindelpol zugekehrt, die freien Enden sind gegen den Äquator gerichtet. In dieser Anord- nung gehen die Chromosomen, wie Fig. 1 zeigt, in die Bil- dung des ruhenden Kerns ein und lösen sich alsbald in ein Schwammwerk auf, in welchem von jener Anordnung kein." Spur mehr erkennbar ist. Bereitet sich nun aber ein solcher — Kern zur nächsten teilung vor, so kommen die neuen, durch Gh rüsts entstehenden Schleifen sofort in hen charakteristischen Stellung zum Vorschein (Fig. 2): nwinkel finden sich alle oder fast alle an der einen und zwar .111 jener, an der vorher der Spindelpol Rabl's Polseite des Kerns), angeordnet, die Enden re Kernseite ein. Kabl erklärt es für un- • im ruhenden Kern keine Spur dieser Anordnung hr vorhanden sein sollte; er nimmt an, daß ein Rest der matinfäden sieh erhalte mit wesentlich derselben Verlaufs- ini Knäuel. Von diesen Fäden, die Rabl primäre !<• nennt, gehen feine sekundäre Fäden als seitliche ms, von diesen vielleicht noch tertiäre u. s. w. Bei ung würde die chromatische Substanz ,,auf vor- Bahnen" in die primären Kernfäden einströmen und lurch der Mutterknäuel aufgebaut. .11/ ähnlii he, aber wegen der günstigeren Verhältnisse in iehunj h präzisere Erfahrungen konnte ich 1888 an den Blastomerenkernen des Pferdespulwurms machen. . ilocephala (bivalens) enthält in seinen Teilungs- Chromosomen, die in der Äquatorialplatte so ange- nd, wie es Fig. 3 5 bei polarer Ansicht zeigen. Enden der Schleifen nehmen die Peripherie n, die mittleren Abschnitte liegen mehr zentral. n kommen, wie die Figuren lehren, gewisse Va- r Gruppierung vor. Durch Längsspaltung der überträgt sich die Anordnung der Äquatorial- Genauigkeit auf die beiden Tochterplatten. htige Eigentümlichkeit des Pferde- nun darin, daß die Kernvakuole, die sich losomen bildet, nicht gleichmäßig ge- wie z- l;- bei Salamandra, sondern daß jedes typischerw inen fingerförmigen Fortsatz der Kernhöhle bedingt. Diese acht Aussackungen erhalten sich dauernd am ruhenden Kern (Fig. 6), dessen chromatisches Gerüst auch hier keine Spur der früheren Schleifengruppie- rung erkennen läßt. Zieht sich das Gerüst wieder zu den Schleifen zusammen, so zeigen dieselben sofort bei ihrem Er- scheinen annähernd die gleiche Stellung, die der Kernbildung vorausgegangen war, wie sich z. B. die Gruppierung der Fig. 7 leicht auf die der Fig. 4 zurückführen läßt. Was Ascaris auf Grund der besprochenen Eigentümlichkeit gegenüber Sala- Fig. 3. Fig. 4. Fig. 5- rp^ JfjZ S)fc Fig. b. Fig. 7 Fig. 8. Fig. 9. V- $ Fig. 3_9. Ascaris megalocephala bivalens. Fig. 3—5. Aquatorialplatten aus befruchteten Eiern. Variationen der Chromosomenstellung. Fig. 6. Kern einer 1 ,,-Blastomere im Gerüststadium mit den durch die Chromosomenenden bedingten Aussackungen. Fig. 7—9. Desgleichen in Vorbereitung zur Teilung. Die Kerne der Fig. 8 und 9 gehören den beiden 1 /., - Blastomeren des nämlichen Keimes an. (Vergl. TH.'BOVERin). mandra mehr feststellen läßt, das ist die Tatsache, daß aus jeder Aussackung der Kernvakuole, die durch ein Schleifen- ende verursacht war, wieder ein Schleifenende hervorgeht (Fig. 7). Hier ist es also völlig sicher, daß die Chromosomenenden nicht beliebige Unterbrechungsstellen eines vorher einheitlichen Fadens sein können; jedes neue Ende ist mit einem Ende der - Weifen identisch. Fraglich bleibt mittleren Bezirke identifiziert werden •■! vorher zusammengehörige Enden jetzt Element verbunden werden. Diese Frage ich nicht mit völliger Sicherheit, so doch mit teinlichkeit bejahend beantworten, und nd ender ratsachen. Gehen wir von einer rsl n Furchungsspindel aus, wie sie z. B. chnet ist. so wird diese spezifische Gruppierung i auf die beiden Tochterplatten übertragen; rochterkernen liegt also identische Schleifen- /,: Grund* Da nun die Schleifenenden in den stgelegt sind (Fig. 6), so muß, wenn i ursprünglich zusammengehörige Enden wieder in hrom< -soma zusammenk« >mmen, in dem einen dieser beiden rne bei der Vorbereitung zur nächsten Teilung genau nseitig S hleifenan Ordnung auftreten, wie in dem In den wenigen Fällen, welche in beiden Kernen eine ten, habe ich dies in der Tat so gefunden. In und sind zwei solche S< hwesterkerne gezeichnet; sowie er -tu nauer betrachtet, bemerkt man, daß jeder he und zw.tr sehr seltene Konfiguration ler in Fig. 5 gezeichneten Aquatorialplatte ent- Faktum ist nicht anders zu erklären, als daß identische Gruppierung aus der Aquatorial- I erkommen und also während des Gerüst- lilfsi ittel nicht erkennbar, bewahrt haben*). dieser Erfahrungen von Rabl und mir und er h zu behandelnder Tatsachen habe ich Bildung von Aussackungen für die einzelnen anders günstig sind, hat neuerdings 1 Heuschrecke gefunden ; auch hier kaum I lt werden, daß jeder aus einem Chro- der in ein Chromosoma zusammenzieht. 1887(7) die gewöhnlich unter dem Namen der Individualitäts- hypothese angeführten Vorstellungen ausgesprochen, die ich hier mit den damals gebrauchten Worten wiedergebe: „Ich betrachte die sogenannten chromatischen Segmente oder Ele- mente als Individuen, ich möchte sagen elementarste Orga- nismen, die in der Zelle ihre selbständige Existenz führen. Die Form derselben, wie wir sie in den Mitosen finden, als Fäden oder Stäbchen, ist ihre typische Gestalt, ihre Ruheform, die je nach den Zellenarten, ja, je nach den verschiedenen Generationen derselben Zellenart, wechselt. Im sogenannten ruhenden Kern sind diese Gebilde im Zustand ihrer Tätigkeit. Bei der Kernrekonstruktion werden sie aktiv, sie senden feine Fortsätze, gleichsam Pseudopodien aus, die sich auf Kosten des Elements vergrößern und verästeln, bis das ganze Gebilde in dieses Gerüstvverk aufgelöst ist und sich zugleich so mit den in der nämlichen Weise umgewandelten übrigen verfilzt hat, daß wir in dem dadurch entstandenen Kernretikulum die einzelnen konstituierenden Elemente nicht mehr auseinander- halten können." Ob diese Hypothese in ihrem wesentlichen Inhalt richtig ist oder nicht, dies ist eine so fundamentale Frage für die weitere Erforschung des Chromatins, daß es notwendig ist, ausführlicher auf ihre Begründung einzugehen. Die eine Tat- sachenreihe, auf der sie ruht, haben wir soeben in den Be- obachtungen über die Chromosomen an Ordnung kennen ge- lernt; die unerläßliche Ergänzung dazu bilden die Feststellungen über die Chromosomen zahl. In dieser Hinsicht vermochte ich (7, 9, 11. 18) auf Grund gewisser Abnormitäten bei der Entwicklung von Ascaris megalocephala zu zeigen, daß die Zahlenkonstanz, die wir von einer Zellengeneration zur nächsten finden, nicht in einer . heimnisvollen Fähigkeit des Organismus begründet ist, seine chromatische Substanz immer in eine ganz bestimmte Zahl von . sondern daß sieh diese Konstanz ein- lem Kern bei der Vorbereitung zur reilu viele Chromosomen hervorgehen, als in l n waren. Die Möglichkeit eines ist durch einige besonders günstige Um- . welch.' der Pferdespulwurm darbietet. wir die normalen Kireifungsvorgänge von »hala univalens (Fig. 10 — 14), so finden wir : gsspindel (Fig. 10) ein vierteiliges Chroma- enannte „Tetrade", wie solche für die vor- der Oo- und Spermatogenese charakteristisch schnitt V). Diese Tetrade wird in zwei Diaden zer- - dieser I >"]>j>e]rlemente gelangt in die erste (Fig. 12 . das andere bleibt im Ei und wird ohne lies Rul liums in die zweite Reifungsspindel Hirnen Fig. 1 Hier zerfällt die Diade in zwei ein- nes davon gelangt in die zweite Polocyte, das rbleibt dem Ei und bildet den Eikern (Fig. 13). Bei nach erfolgter Befruchtung geht aus dem ler ein, jetzt wesentlich anders gestaltetes Element or, • hes liefert der Spermakern (Fig. 14). Die erste enthält also bei dieser Varietät des Pferde- Chromosomen und diese Zahl zwei läßt sich nze Embryonalentwicklung hindurch verfolgen. nun als eine nicht ganz seltene Abnormität .'•r. daß die erste Reifungsspindel, im Übrigen her B iffenheit, anstatt radial tangential steht v lt die Tetrade in zwei den Polen einer Zellteilung und also zur Ab- yte kann es bei dieser Lagerung nicht 1 • ; ' den bleiben im Ei und treten sofort wieder an diesen von WALDEYEB 198) vorgeschlagenen zweck- •> „Richlungskörpers" II — Fig. io. Fi g. ir. g. i ■ g- r6. Fig. 13. I >-.-• ■ ,■ ... Fig. 14. Fig. 18. ia.ocept.i\^;.al^m:::j^ro;me E,-reifling von AscarU » normaler Stellung "im Ei d™ t'""' C^'matnuetrade. Fig. ,,. „„.,.,,;. Erste Polocyte gebildet, h H Ä,'.™ ^ W*». Fig. 2 F« 13. Zweite Polocyte gebildet ;mp-Ui'S?pmdel mil ""<* Diade ^geblieben, das denVfm budet. Ffe ? 'S?*? C'"'."""-'™ent * ersen Feü E. un<] Spermakern „utie einem S*™4«*" Ei lau, „, dei — - cyte I Fig. i 7), der zwei Elemente hen erhält das reife Ei hier zwei Elemente, Eikern ben. Da nun die Polocyten bei wahrend der Embryonalentwicklung lange Zeit rt innerhalb der Eisehaie erhalten, kann man es hen, aus wie vielen Chromosomen der Eikern in den Rirhtungskörpern fehlende Element »erzählig in den Eikern eingegangen sein. Auf Merkmals läßt sich zunächst konstatieren, [kern, wenn er abnormerweise zwei Elemente in sich nmen hat, auch wieder zwei aus sich hervorgehen läßt. r Art ist in Fig. [8 wiedergegeben. Man erkennt n. zwei Chromosomen enthaltenden Polocyte, daß gleichen abnormen Serie angehört, wie Fig. 15 Während der Spermakern die normale einzige Schleife thält der Eikern zwei. Die erste Furchungsspindel in diesem Fall aus drei Elementen auf anstatt diese erhöhte Zahl vermochte ich durch alle mbryonen mit Urdarm- und Mesoblastanlage [9 und 20). Stets liefert die in Einzahl yte mit ihren zwei Elementen den Beweis, 1 erhöhte Chromosomenzahl auf ein dem Eikern ' hromosoma zurückzuführen ist. fahrungen sind für Ascaris durch die Be- n Herla (47 und Zoja (iio), besonders aber zur Strassen (92) bestätigt worden. Ein h in viel beschränkterem Umfang, lehren htungen von mir (13), Moegan B-Wilbo» [07) und \. M. Stevens (88). Allerdings hat sich auch eine Stimme im entgegen^- - setzten Sinne vernehmen lassen. Delage (26, 27) hat, ohne die eben angeführten Beobachtungen einer Berücksichtigung für wert zu halten, auf Grund höchst fragwürdiger Befunde an Echinodermenkeimen, den Satz vertreten, daß jede Organis- menart die spezifische Eigenschaft habe, ihr Chromatin bei der Teilung zu einer bestimmten Zahl von Chromosomen zu kon- zentrieren. Da die Mitteilungen Delage's, wie ich bei zwei Gelegenheiten ( 1 9, 20) dargelegt habe, eine ernstliche Begründung Fig. 19. Fig. 20. Fig. 19 und 20. Weitere Folgezustände der in Fig. 15 — 17 dargestellten abnormen Eireifung bei Ascaris megalocephala univalens. Fig. 19. Embryo von 6 Zellen. Fig. 20. Querschnitt durch einen älteren Embryo mit Urdarm- und Mesoblastanlage. An beiden Keimen bemerkt man die einzige Polocyte (Po) mit zwei Chromosomen (vgl. Fig. 17 und 18); dementsprechend in den Teilungsfiguren der Blastomeren drei Elemente anstatt zwei. (Vgl. TH. BOVERI 18). dieses Satzes nicht enthalten, glaube ich hier über sein.' Be- hauptungen hinweggehen zu dürfen. Auf Grund der oben mitgeteilten positiven Tatsachen habe ich als „Grundgesetz der Zahlenkonstanz" den Satz formuliert (11, pag. 175), „daß die Zahl der aus einem ruhenden Kern hervorgehenden chromatischen Elemente direkt und aus- schließlich davon abhängig ist, aus wie vielen Elementen dieser Kern sich aufgebaut hat". Und es ist klar, dal» die An- chromatischer Individuen damit erst ihre un- wonnen hat freilich wäre, um die Tatsache der Zahlen- rklären, noch eine andere Deutung möglich, Abhängigkeit \ selben konstatieren, ^ - — ,. *&' m falls die einzelnen Keimbereiche aus Blastomeren mit ver- schiedener Chromatin- Fig. 23. Norm-ale Gastrula von Strongylo- centrotus lividus, vom animalen Pol gesehen. «L^* Fig. 24. Gleichalterige Gastrula von den gleichen Eltern, nach experimentell er- zeugter Verdoppelung der im befruchteten Ei vorhandenen Chromosomenzahl. Fig. 25. Ein Stück der Wimperschnur eines Pluteus von Strongylocentrotus lividus aus einem doppeltbefruchteten Ei. Boveri, Konstitution der chromatischsn Kernsubstanz. F 'g- 24. iJ&i l\ >* # ►••ff Vi 1 1 g. 25 — i8 — i sind. Sowohl durch Doppelbefruch- h durch die früher von mir als „partielle Be- chriebenen Versuche (10) läßt sich ungleiche der primären Blastomeren erzielen. Die ent- Larven bieten dementsprechend großkernige und iche dar. die sich ganz scharf gegeneinander \\ !\ ntraste hier bestehen können, zeigt Iche ein Sank der Wimperschnur eines Pluteus 1h. d.T aus einem d< »ppeltbefruchteten Ei hervorgegangen Bedeutung solcher Objekte komme ich im IV initt zurück. Fassen wir die besprochenen Tatsachen zusammen, so n wir s; gen: Erhält eine Zelle bei ihrer Entstehung halb viel Chromatin als normal, so bleibt der Kern dauernd ent- bend kleiner; die Zelle teilt sich wieder, ohne den Normal- nd erreicht zu haben. Umgekehrt: Wenn die Zelle bei ihr- »tehung das Doppelte der normalen Chromatinmenge kalt und damit also schon bei ihrer Bildung so viel besitzt, • Bche Zelle erst hat, wenn sie sich wieder teilen will, unterbleibt nicht etwa das Wachstum, sondern auch hier Anwachsen des Kerns auf ungefähr das Doppelte Anfangsmenge statt. Kurz: das Chromatin vermehrt h /\\ i zwei reilungen mag es wenig oder viel immer auf ungefähr die doppelte Menge. Und diese dso eine Funktion des Chromatins selbst und anderen Faktors in der Zelle. Ich möchte das sich sprechende Gesetz kurz als das des proportionalen rnu itums bezeichnen. sprochenen I atsachen führen uns nun auf die für wichtige Interscheidung von jungem Chro- vachsenem. Das Chromatin, wie es in K' t junges Chromatin; um wieder zur Teilung uß es wachsen. Auch wenn die Zelle bei — ig — ihrer Entstehung schon so viel Chromatin hat, daß es der Menge nach genug wäre, so muß es sich doch vermehren, um wieder ausgewachsen, um wieder teilungsfähig zu sein. Und andererseits, wenn die Zelle weniger bekommt als normal, so kann das Chromatin nicht über ein bestimmtes Maß hinaus- wachsen, um dadurch die typische Menge zu erreichen, sondern auch hier findet nur ein Wachstum bis zu einer bestimmten Grenze statt; dann ist der ausgewachsene Zustand erreicht und es erfolgt die Teilung. Und im Zusammenhang damit steht es nun, wenn ich bei meinen Versuchen die auf den ersten Blick überraschende Tatsache konstatieren konnte, daß von zwei identischen Eiern, die nur in der Menge ihres Chromatins verschieden sind, nicht dasjenige sich öfter und rascher teilt, das den größeren Kern besitzt, sondern das mit dem kleineren, so daß also die ent- stehenden Larven nicht nur durch die verschiedene Kerngröße, sondern ebenso dadurch charakterisiert sind, daß die klein- kernigen auf genau dem gleichen Entwicklungsstadium und bei gleichem Alter mehr Zellen besitzen als die großkernigen. Der Grund für diese Erscheinung liegt offenbar darin, daß ein bestimmtes Größen Verhältnis von Kern und Protoplasma (R. Hertwigs Kernplasmarelation (52)) angestrebt wird und daß dieses Verhältnis bei der Unfähigkeit des abnorm kleinen Kerns, sich über seine ursprüngliche Anlage hinaus zu ver- größern, nur dadurch erreicht werden kann, daß sich das Protoplasma durch öftere Teilung entsprechend verkleinert Das Gleiche in umgekehrter Richtung gilt für Eier mit abnorm großem Kern. Da seine Abkömmlinge nicht im Stande sind. etwa durch Unterdrückung des Wachstums zwischen zwei Teilungen, sich auf die Normalgröße zu verkleinern, so muß die Zahl der Teilungen bis zur Erreichung eines bestimmten Embryonalstadiums, der normalen Entwicklung gegenüber, ent- 20 — ermindert werden, damit das nötige Verhältnis un.l Protoplasmamenge gewahrt bleibt. Stellungen erledigt sich nun zugleich der nwand, der noch gegen unser Gesetz des proportionalen chstums hätte erhoben werden können. Man könnte lieh vorstellen, der Kern mit abnorm wenig Chroma- shalb nicht bis zur Xormalmenge zu gelangen, s Protoplasma sich nach einer bestimmten Pause wieder und der Kern sich mitteilen müsse, ohne Zeit gehabt zu seine volle erreichbare Menge zu vergrößern. \V inen diesen Einwand mit voller Bestimmtheit zurück- u. Denn von allem anderen abgesehen, lehren die Yer- : in der klarsten Weise, daß nicht das Protoplasma den sondern umgekehrt der Kern das Protoplasma bei der hl und Schnelligkeit der Teilungen beherrscht*). Was wir in diesen Feststellungen über das Chromatin en, «las ist nun nur denkbar bei Annahme einer S 51 Mi/ zukommenden Individualität. Es kann sich im :in des ruhenden Kerns nicht um eine gleichartige Substanz handeln, auch nicht um etwas einem Krystall V. hbar< mdern wir sind gezwungen, im Chromatin ein mehrere „Individuen" anzunehmen, ganz in dem Sinn, wir eine Zelle oder ein Metazoon als Individuum be- chnen, d. h. Gebilde mit einer festen, anisotropen Struktur ininuer Maximalgröße. Denn nur ein solches „orga- [ndividuum kann einen Jugendzustand und einen aus- chsenen Zustand als immanente Eigenschaft besitzen. w n aber geht aus den betrachteten Tatsachen ich! das Chromatin des ganzen Kerns ein Indi- hier gemeinten Sinn darstellt. Denn nicht eine nzen Kerns repräsentiert, wie wir ge- ht nicht für die frühesten Furchungsstadien ; aber unsere Erörterungen nicht in Betracht. 2 1 sehen haben, den ausgewachsenen Zustand, sondern eine be- stimmte Größe seiner — in verschiedener Zahl möglichen — Teile. Überblicken wir noch einmal alles in diesem Abschnitt Besprochene, so können wir, wie ich glaube, Folgendes be- haupten: i) Es ist, auf Grund des Zahlengesetzes in Verbin- dung mit der eben betrachteten Erscheinung des porportionalen Kern Wachstums, eine absolut notwendige Annahme, daß im Kern Einzelgebilde, die sich als Individuen bezeichnen lassen, vorhanden sind; 2) wir können in gewissen Stadien des Zellen- lebens solche in der Tat unterscheiden, nämlich die Chromo- somen, die uns hierbei zugleich eine besonders charakteristische Eigenschaft organischer Individuen zeigen, nämlich Fortpflan- zung durch Teilung, und von denen jedes, wie ich bei As- caris megalocephala nachweisen konnte (11), im Stande ist, für sich einen Kern zu bilden, der bei seiner Auflösung wieder ein solches Individuum aus sich hervorgehen läßt; 3) wir haben an verschiedenen Kernen, die sich aus mehreren Chromosomen aufbauen, die deutlichsten Anzeichen, daß jeder Kernbezirk, der aus einem Chromosoma entstanden ist, sich wieder in eines zusammenzieht. Ich bin der Meinung, daß wir nach diesen Feststellungen befugt sind, nicht mehr lediglich von einer Hypothese, son- dern von einer Theorie der Chromosomen-Individualität zu reden. Es gibt keine andere Annahme, um allen Tat- sachen gerecht zu werden. Wohl liegen noch mancherlei Ein- wendungen vor, von denen uns die wichtigsten bei unseren weiteren Betrachtungen begegnen werden; und es darf auch nicht verschwiegen werden, daß es Zellen gibt, für welche wir gewaltige Metamorphosen unserer chromatischen Individuen während des Ruhestadiums oder ganz spezifische, von den typischen Kern Verhältnissen abweichende Vorgänge annehmen müssen, um z. B. solche Erscheinungen, wie sie an den Keim- — er •• foachtet worden sind [Fick (35), Carnoy mit der ITheorie in Einklang bringen zu können welche die Theorie wirklich erschüttern könnten' h nirgends; im Gegenteil, wo wir nur immer in der .11 I hritt in der Erforschung der Kern- macht sehen, stets ergibt sich eine neue Bestä- r rheorie. Dies wird sich deutlich zeigen, wenn wir Betrachtungen angelangt sein werden. S II ich schließlich <\cn Grad der Berechtigung, den mir [ndividualitätstheorie zu besitzen scheint, durch einen Verj h charakterisieren, so möchte ich auf chemische Ver- Jtnisse hinweisen. Wir machen aus Sauerstoff und Wasser- ff Wasser und können aus dem Wasser wieder im gleichen Verhältnis Sauerstoff und Wasserstoff gewinnen. Wie die • Grund dieser Tatsache im Wasser Sauerstoff und ff enthalten sein läßt, obgleich die Eigenschaften 5l Ffe völlig verschwunden sind, ganz ebenso und, wie < heint, mit ganz ebenso guten Gründen denkt sich unsere in dem ruhenden Kern die einzelnen Chromatinindi- erhalten. zum Schluß nicht unterlassen zu bemerken, daß es, ohl in allen Wissensgebieten, die sich auf Organismen be- Luch in dem eben betrachteten, Grenzen geben wird, wo ihre Gültigkeit verlieren. Es ist fraglich, ob das, dem Verhalten der Chromosomen bei den höheren nd Pflanzen abgeleitet haben, schon für die niedersten Wenn wir an das denken, was wir auf höheren 1 als ..Individuum" und „Individualität" be- im«! wie wir hierbei überall auf Grenzfälle treffen, ch dem Begriff nicht mehr fügen wollen, so werden wir ndem dürfen, wenn es auch unserem Begriff der dnindividuen nicht beschieden sein wird, alles zu um- die Natur an Zuständen der Zellkerne darbietet. 23 IL Über die Teilungsstruktur der Chromosomen. In diesem kurzen Abschnitt soll auf einige Probleme hingewiesen werden, die mit der Übertragung der Chromatin- individuen von einer Zellgeneration auf die nächste zusammen- hängen, Probleme, die bisher sehr geringe Angriffspunkte zu weiterer Erforschung darbieten und daher auch kaum beachtet worden sind. Der Querschnitt eines in Teilung begriffenen Chromo- soma hat einen klar ausgeprägten disymmetrischen Bau, wir können zwei Polseiten und eine äquatoriale Zone an ihm unterscheiden; der Querschnitt des neu gebildeten Tochter- elements ist dementsprechend monosymmetrisch, er hat eine polare und eine äquatoriale Seite. Nehmen wir die einfachste Möglichkeit an, daß nicht nur das chromatische Individuum selbst, sondern auch dessen Polaritätsverhältnisse im ruhenden Kern erhalten bleiben, so muß sich in irgend einer Periode zwischen zwei Teilungen ein Übergang des monosymmetrischen in den disymmetrischen Zustand vollziehen. Über die Auf- stellung eines derartigen Postulats aber vermögen wir vorläufig nicht hinauszukommen. Offenbar in naher Beziehung zu diesem polaren Bau stehen Strukturverhältnisse der Chromosomen, durch welch«' ihre Verknüpfung mit den sie dirigierenden Spindelfasern ver- mittelt wird. Ich habe mehrfach (n, 17) an der Hand normaler und abnormer Teilungsfiguren darauf hingewiesen, daß sich die Verbindung der Chromosomen mit den Zugfasern der Spindel nicht von einer Mitose zur nächsten erhält, wie es in dem bekannten RABLschen Schema (7 6) angenommen ist. sondern daß sie bei jeder Teilung*) neu entsteht. Wenn wir nun sehen, daß es für jede Chromosomenart typische Stellen sind, an *) Vielleicht mit einer bestimmten Ausnahme (vgl. Abschnitt V, p. 6t 24 — »indelfasem herantreten: bei Ascaris megalo- B der nahezu die ganze Länge der Salamandra der Schleifenwmkel, bei Echiniden das menende, so nötigt dies zu der Annahme, daß vor den übrigen irgendwie ausgezeichnet sind. Im spezielleren sind diese Angriffsstellen der Chromo- ai geordnet, daß sie sich auf zwei opponierten Seiten r zu den „Polseiten" der Tochterelemente nrichtung, auf welcher ja die reguläre Ver- lunj i hterelemente im wesentlichen beruht [vgl. M BOVERJ !' ' . Art. wie die vorhandenen Pole sich mit den 'hr in Verbindung setzen, habe ich (n) für Ascaris • hala drei < besetze formuliert, die, wie ich glaube, mit n Modifikationen, allgemeine Gültigkeit besitzen ■ •'• : . Sie Kulten: i. D hromosomen gestatten eine Festheftung der •i nur an ihren Polseiten. [sl die erste Fibrille einer Sphäre mit der einen Pol- x i Chromosoma in Verbindung getreten, so können die Ldchen der gleichen Sphäre nur gleichfalls an diese h n, auch wenn die andere noch frei ist. e Schleife mit einem Pol in Verbindung ge- können sich die Radien eines anderen nur noch an ht mit Beschlag belegte Seite anheften. in dritten Satz ist zugleich ausgesprochen, daß, 'hromosoma bereits von zwei Polen mit Beschlag weiteren etwa vorhandenen von einer Ver- dii Chromosoma ausgeschlossen sind. len zweipoligen Figuren würden allerdings zu klärui Stelle «lieser drei Gesetze die einfachere habe jede der beiden Polseiten oder, ^gedrückt, jedes der beiden im Mutterelement vor- ^5 bereiteten Tochterelemente eine gewisse Affinität zu einem der beiden Spindelpole, so daß es von vornherein für diesen bestimmt sei; und auch bei den mehrpoligen Figuren könnte die Tatsache, daß jedes Chromosoma nur mit zwei Polen in Verbindung tritt, zunächst zu der Vermutung verleiten, es seien für jedes Element zwei bestimmte Pole, welche allein ihre Radien an dasselbe anheften können. Allein eine Vergleichung der Variationen in der Schleifen- verteilung bei verschiedenen mehrpoligen Figuren führt, wo- von im VI. Abschnitt noch genauer die Rede sein wird, zu dem Resultat, daß eine solche Prädestination nicht besteht, daß vielmehr zunächst jeder der vorhandenen Pole die Fähig- keit besitzt, mit jeder Seite eines jeden chromatischen Elements eine Verbindung einzugehen und daß es rein vom Zufall ab- hängt, welche Kombination in jedem einzelnen Fall ver- wirklicht wird. So dunkel nun auch die Einrichtungen sind, welche wir auf Grund der hiermit in Kürze angedeuteten Verhältnisse in den Chro,mosomen annehmen müssen und so unbefriedigend also gerade in diesem Punkt der Stand unserer Einsicht, so ist doch schon das wenige, was wir aussagen konnten, von großer Bedeutung bei dem Versuch, mehrpolige Teilungs- figuren für eine Analyse der Wertigkeit der einzelnen Chro- mosomen des gleichen Kerns zu benutzen, wovon weiterhin die Rede sein wird. _ 26 — Ml Qualitative Verschiedenheit im einzelnen Chromosoma. Wir haben im vorigen Abschnitt aus dem Verhalten der neu bei der Teilung eine Ungleichheit verschiedener l<, s und desselben Elements erschlossen. Diese keit ist aber oder kann wenigstens sein etwas n Äußerliches, wie etwa der Henkel an einem Krug mit Viel wichtiger ist die Frage, ob auch der wesentliche jeden chromatischen Elements, dasjenige, woran Funktion in der Zelle geknüpft ist, Bereiche verschiedener Wertigkeit unterscheiden läßt. Die Antwort lautet bejahend. ine solche qualitative Verschiedenheit einzelner . 3 gleichen ( hromosoma bisher mit Sicherheit aus der der Nematoden, in der Familie der Ascariden, und andererseits wenigstens mit großer Wahrscheinlich- I jekl Dytiscus) annehmen. Verhältnisse bei den Ascariden, zuerst von mir bei As- 3, 18), dann von ( ). Meyer (64) und K. Boxnevie (5) zwei anderen Arten nachgewiesen, werden durch illustriert, die sich auf Ascaris meg. univalens, also V.r mit zwei Elementen im befruchteten Ei beziehen. das zweizeilige Stadium; in jeder Elastomere erkennt rl ge reilungsfigur in polarer Ansicht mit ihren zwei . Aber nur in der unteren Zeile haben die Chromo- nd derer des Eies bewahrt; in der oberen r S< hleife die beiden verdickten Enden abge- en, während der miniere Abschnitt in eine große Anzahl r. in Reihe aufeinanderfolgender Körner zerfällt. kleinen ( !hromatinkörner nehmen an der weiteren Ent- il. ,: S bleifenenden sind dem Untergang verfallen. 27 Fig. 27 zeigt die beiden Blastomeren auf einem etwas späteren Stadium, gegenüber der Fig. 26 um 90 ° um ihre gemeinsame Fig. 26. Fig. 28. Fig. 2;. C^J Fig. 29. Fig. 26 — 29. Vier Stadien aus der Furchung von Ascaris megalocephala univalens; die gegenseitige Stellung der Teilungsfiguren ist schematisch so angenomn daß der Vorgang der Chromatindiminution an möglichst wenigen Figuren anschau- lich wird (vgl. TH. BOVERI 18). Achse gedreht In der unteren Zelle haben sich die beiden Chromosomen in typischer Weise gespalten, mit jedem Pol sind — — ,men verbunden; in der oberen Zelle haben nur die kleinen Körner, die aus dem mittleren Abschnitt en Chromosomen hervorgegangen sind, geteilt und l hterplatten auseinandergerückt, die Enden — 1 in dem Durchschnitt zu sehen — verharren im werden, wenn sich die Zelle durchschnürt, in Weise auf die beiden Tochterzellen verteilt sie immer kleiner werden (Fig. 29) und schließlich Aus den zahlreichen kleinen Chromosomen jeder- ein Kern auf, der sich von dem der beiden unteren 'Ten sofort dadurch unterscheidet, daß ihm die I. hnitt besprochenen und in Fig. 6 (pag. 7) abgebildeten fehlen, die ja, wie wir wissen, ihre Existenz eben - hleifenenden verdanken, die in den beiden oberen dem Kern verloren gegangen sind. Wir be- im.-u einen solchen Kern als diminuierten Kern. In sehen wir die vier Blastomeren in der Vorbereitung hsten reilunj Die beiden oberen verhalten sich ganz - ihren Kernen gehen wieder die gleichen kleinen men hervor, die wir in sie eingehen sahen, und auch •1 Abkömmlinge !>• wahren diesen Charakter. Zwischen unteren Zellen dagegen tritt wieder die gleiche ut. wie vorher zwischen den beiden primären Blaste- me in unserer Figur die rechte) bewahrt die Chromosomen und überträgt dieselben auf ihre hterzellen, in der linken vollzieht sich wieder die Ab- nden und der Zerfall der mittleren Schleifenab- dieser Zelle entstehen also zwei Tochterzellen •i Kernen, ein Charakter, der sich nun gleich- A.bkömmlinge forterbt. Ganz der gleiche Diffe- lerholt sich beim Übergang vom acht- S idium zwischen den beiden hier vor- ►ßk< Zellen und dann in völlig entsprechender — 29 — Weise noch einmal, im ganzen also viermal, wie dies in dem Furchungsschema der Fig. 30 dargestellt ist, in welchem der schwarze Kreis eine Zelle mit ursprünglichem Kern, der weiße eine solche mit diminuiertem Kern, der von vier schwarzen Punkten umgebene weiße Kreis eine Zelle bedeutet, in der die Diminution stattfindet. Zuletzt bleibt eine Zelle mit ursprüng- lichem Kern übrig, das ist die Urgeschlechtszelle (UG), aus der sich durch lauter gleichartige Teilungen die Oocyten oder Spermatocyten des neuen Individuums ableiten; die Gesamtheit der übrigen Zellen bezw. die Nachkommen dieser Zellen re- präsentieren das Soma des neuen Organismus. befruchtetes Ei 5om a Fig. 30. Furchungsschema von Ascaris megalocephala. Es muß zunächst erwähnt werden, daß dieser Vorgang mehrfach, neuerdings wieder von NüSSBArM(72) gegen die Indi- vidualitätstheorie ins Feld geführt worden ist wie mir scheint, ohne zureichende Begründung. Die gesetzmäßige Zerlegui g eine Chromosoma in eine Anzahl von Chromosomen, wie sie uns der Vorgang bei Ascaris meg. darbietet, kann so wei ein Einwand gegen die Individualität der Chromosomen sein. Zerfall einer Zelle in viele Zellen gegen lalitat der Zelle. Es widerspricht doch der Indi- nicht, daß sich die Chromosomen in jeder in zwei rochterchromosomen spalten; nun, etwas ganz s ist «1er Zerfall des großen Ascaris-Chromosoma; reilung, wenn auch in anderer Richtung. Aber so -•ii durch Generationen immer symmetrisch teilen cinin.il in unsymmetrische Abkömmlinge, wie z. B. I' tenbildung, warum soll nicht auch in den - I »erartiges vorkommen? Allerdings werden h hier vermuten dürfen, daß es sich um eine Son- hiedenwertiger Bestandteile handelt. Wenn die Dinge so lägen, daß aus einem Kern, in den bandförmige Chromosomen eingetreten sind, ein Haufen winzig kleiner hervorginge, so ließe sich verstehen, - Faktum gegen die Individualitätstheorie angeführt S er spielt sich ja alles unter unseren Augen ab; ii das isoliert vorliegende Chromosoma sich vermehren, sehen in den einen Kern zwei große Chromosomen, in den idem ele kleine eingehen, und nun erst hat die Indi- um- Probe abzulegen und besteht sie glänzend: Kern, der viele kleine Chromosomen in sich aufge- ehen wieder viele kleine, aus dem Kern, der ►ßen entstanden ist, wieder zwei große hervor. Ehe ich nun auf die r»"deutung des Diminutionsvorganges i für unser Problem noch etwas näher eingehe, ich mich zur Besprechung der interessanten Befunde, GlARDlNA für Ihtiscus beschrieben hat. Auch hier um die Ausbildung eines Gegensatzes von Uen zu somatischen*), auch hier darum, daß sich Propagationszellen Kernbestandteile erhalten, I rudimentäre Propagationszellen aufzufassen sind, was ch irri r alle somatischen Zellen sagen könnte. 3i die den somatischen verloren gehen. Allein der Weg, wie dies erreicht wird, ist ein anderer. Um zunächst das Äußer- liche zu charakterisieren, so liegt der Prozeß nicht am Anfang Ooponie 0 1 Fig. 31. Schema der Bildung der Oocyten und Xährzellen bei Dytiscus. (Nach Gl ARDINA 37). der Keimbahn, wie bei Ascaris, sondern am Ende und dürfte wohl auf das weibliche Geschlecht beschränkt sein. Er betrifft die Bildung einer Oocyte und von 15 Xährzellen aus einer Oogonie (vgl. das Schema Fig. 31). Im Kern dieser Oogonie Ol (Fig. 32) tritt vor ihrer Teilung eine Scheidung des Chromati ns ein in einerseits etwa 40 Chromosomen, die sich in (\w «inen Kernhälfte ansammeln (Fig. 33), andererseits einen retikulierten, später zu einer vakuolisierten Masse sich umwandelnden Be- reich, der die andere Kernhälfte einnimmt. Aus den 40 Chro- mosomen baut sich nach Auflösung des Kerns die Äquatorial- platte auf (Fig. 34—36), die kompakte Chromatinmasse l sich als Ring um die Spindel herum, wie dies in Fig. J5 bei seitlicher, in Fig. 36 bei polarer Ansicht der Spindel zu sehen ist, und wird manchmal, noch ehe die Tochterplatten von- einander entfernt sind, über den einen Pol hinausgeschoben 32 I und damit der einen Tochterzelle zugeteilt (Fig. 38)*). -halt . nzen Ring und dazu noch 40 Tochter- re, kleinere Zelle nur die 40 anderen I [-Chromosomen. Von ihr stammen durch lauter gleich- 1 , Nährzellen ab (Fig. 31). In der anderen • wiederholt sich der glei< he Prozeß. Aus den Tochter- chi hat sich ein Ruhekern entwickelt, der gewöhn- h mit dem sich auflockernden Chromatin des Ringes zu iheitlichen ..Kern" zusammentritt (Fig. 39). Doch 111 die beiden Bestandteile dauernd unterscheid- Bei der nächsten reilung entstehen aus dem Teil, der I chterchromosomen aufgebaut hatte, wieder 1 hromosomen (Fig. 40, untere Zelle), der andere Teil ler zum kompakten Ring" und geht ganz in die eine über. Der gleiche Prozeß wiederholt sich noch 1 erwähnt sein, wie wenig stichhaltig der Einwand ist, i'iv\ \it, yrie der Chromatinring in die eine Tochterzelie ge- ! .. rhebt, daß die Bewegung der Tochterchromosomen dei Spindel fasern beruht. Die Bewegung des Chroma- niit dei I der Chromosomen gar nicht zu vergleichen. Und durch Sphärenradien bewegt werden, so ist damit nicht be- in d( • Zelle nicht noch andere Teile liegen können, die auf andere Ich komme auf dieses Verhältnis bei Besprechung der Kernteilung nochmals zurück. ierung der Keimzellen und Nähr Zeilen in der Dytiscus e 1 \im>i\a 37). (Fig. 40 aus verschiedenen I g. $2. Oogonie 0, in Vorbereitung zur Teilung. Scheidung der isolierten Chromosomen von okulierten Chromatinmasse. Fig. 34. Kernauflösung; ui die Spindel ein; das übrige Chromatin metamorphosiert ringförmigen Körper, der sich um die Spindel herumlegt, b'ig. j6 bei polarer Ansicht zu sehen. Fig. 37. . hinausgerückt und damit ausschließlich der zufallend (Fig. 38). Fig. 39. Der aus den Oogonie 02 mit dem kernartig umgebildeten • Vorbereitung von 0.2 zur Teilung tritt die gleiche rung wieder auf (Fig. 40). Fig. 32. 33 Fig. 33- F'& 34- Fig- 35- ■\; Fig- 3 6. -y Fig- 37 wfö&tt Fig. 38. Fig. 39- 40« ?f o. 0 o. Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. .: 54 D Generation dieses Zellenstammbaumes Zellen, 15 mit diminuiertem Kern, das hrzellen, eine, auf die neben dem allgemeinen hließlich der Ring übergegangen ist, das ist in der sich nach einiger Zeit der Gegensatz der rnbereiche völlig verwischt. Prozeß gab Anlaß zu einem Angriff gegen lualitätstfr Giardina hat festgestellt, daß die lurch welche die Oogonien 01 entstehen, etwa men enthalten; der Kern einer solchen Zelle Elemente in sieh auf. Da nun bei seiner mehr als die Hälfte des Chrom atingerüsts zu dem wird, so müßte, meint Giardina, nach der Individualitäts- lie Zahl der jetzt auftretenden Chromosomen bedeutend r als ; sein. Da er auch hier ungefähr 40 gezählt hält er damit die Theorie für widerlegt Ahnlich wie chreibt er der Zelle, unter Ignorierung der positiven Lehen, die Eigenschaft zu, ihr Chromatin, auch nach n Verlusten an Chromosomen, in stets die gleiche Zahl S< . menten zu zerlegen. m zu n, auf wie schwachen Fundamenten dieser d ruht, knüpfe ich an den Diminutionsvorgang bei As- lumbricoides an, wie er von K. Bosnevie (5) festgestellt und in Fig. \\ -43 schematisch dargestellt ist. Fig. 41 •sprünglichen Chromosomen des befruchteten Eies; nur 7 gezeichnet. Auch hier besteht, A Efalocephala, der Diminutionsvorgang darin, hromosoma die beiden Enden und damit der ihrer Substanz abgestoßen wird; der mittlere ch bei Ascaris megaloeephala in eine große men teilt, bleibt bei Ascaris lumbrieoides und 43) und wir haben hier also den Fall, l hromosomen in den diminuierten 35 Kernen genau die gleiche bleibt wie in den nicht diminuierten. Im Gegensatz zu der Ansicht von < Iiakihna konstatieren wir somit vor allem die wichtige Tatsache, daß Fig. 41. Fig. 42. 1 Fig. 43- Fig. 46. Fig. 41 — 43. Schema der Chromatindiininu tion bei Ascaris lumbricoides (vergl. K. BOXXEVJE 5). Fig. 41. Urchromosomen. Fig. 42. Differenzierung der- selben in den persistierenden mittleren Teil und die dem Untergang bestimmten Enden. Fig. 43. Die diminuierten Chromosomen in die Spindel eintretend, die abgestoßenen Enden davon ausgeschlossen. Fig. 44 — 46. Schemata zur Kern- differenzierung bei Dytiscus. Fig. 44. Ruhender Kern der Oogonie ( \ nach der Individualitätstheorie. Fig. 45 a und b. Die beiden möglichen Deutungendes Differenzierungsvorganges. Fig. 46. Folgestadiuni zu Fig. .} Konstantbleiben der Elementzahl trotz erheblicher Chromatin- ausscheidung mit der Individualitätstheorie im besten Einklang stehen kann. - 36 - Es i nun noch, ob sich nicht der unanalysierbare \)\ s auf den eben betrachteten, genau analysier- n Ascaris lumbricoides zurückführen ließe. Mir scheint, nicht nur möglich ist, sondern daß die Abbildungen iii\i:i'i\\ sogar entschieden für eine prinzipielle Überein- mmung beider Fälle sprechen. Denken wir uns das chro- Jsche Kerngerüst der Oogonie Ox , der Individualitäts- maß, aus }«) selbständigen Bezirken bestehend, wie s, hematisch ausgedrückt ist, so ist eine Scheidung K mplexes in zwei Bereiche, die sich fortan verschieden ten, in zweierlei Weise denkbar. Entweder (Fig. 45b) estimmte Anzahl der 40 Gerüstbezirke, sagen wir 20, indeln sich in u>t<> in Chromosomen um, die 20 übrigen bmelzen zu dem kompakten Chromatinkörper; oder lern cin/e]nen der 40 Gerüstbezirke wird ein Teil einem Chromosoma, der Rest löst sich davon los und alle zusammen vereinigen sich zu dem späteren Ring I a und | Das schließliche Resultat könnte in beiden sentlicb gleich aussehen; nur würden wir im ersteren in den Mitosen eine reduzierte Zahl von vermutlich im letzteren die typische Zahl von 40 kleineren iromosomen erhalten. Der zweite Fall würde ein voll- nmenes A.nalogon zu dem von Ascaris lumbricoides dar- . wie .ms der Vergleichung der einander gegenüber- ! . uren unmittelbar ersichtlich ist. Nur wäre der der sich bei den Nematoden in voller Klarheit an K>liert vorliegenden < Ihromosomen abspielt, bei Dytiscus • verlegt, die eine exakte Bestimmung, was vor- ht, nicht zuläßt Immerhin sind gewisse Anhaltspunkte vorhanden, um »ßei Wahrscheinlichkeit entscheiden zu können, welche len Deutungen das Richtige trifft. In dem zuerst an- mmenen Fall ist zu erwarten, daß die 40 Chromosomen 37 der in Fig. 32 repräsentierten Oogonie, sobald sie bei der Kernauflösung erkennbar werden, sich sofort auf die eine Kernhälfte beschränkt zeigen, im zweiten Fall wäre zu ver- muten, daß die Chromosomen durch den ganzen Kern zer- streut auftreten und sich erst allmählich in der einen Korn- hälfte sammeln. Obgleich nun Giardina über diesen wichtigen Punkt nicht spricht, scheint mir doch aus seinen Figuren hervor- zugehen, daß der zweite Modus verwirklicht ist. Die Chromo- somen zeigen sich auf den früheren Stadien durch den ganzen optischen Schnitt des Kerns verteilt, erst auf den Bildern der späteren Stadien ist der Gegensatz zweier differenter Kern- bereiche zu erkennen. Wir sind also einstweilen wohl be- rechtigt, die Differenzierung bei Dytiscus als prinzipiell iden- tisch mit der bei Ascaris lumbrieoides zu betrachten, d. h. an- zunehmen, daß sich jedes chromatische Individuum des Kernes Ox in zwei verschieden wertige Bereiche spaltet, von denen fortan nur der eine an den mitotischen Vorgängen teilnimmt, der andere besondere Wege einschlägt. Und in dieser Auf- fassung ist es eben begründet, daß ich die von Giardina ent- deckten Verhältnisse in diesem Abschnitt zur Sprache bringe, der von der qualitativen Verschiedenheit einzelner Bereiche des gleichen Chromosoma handelt. Nun ist aber zwischen den Ascariden und Dytiscus ein interessanter Unterschied hervorzuheben. Bei den Ascariden wird die Differenzierung dadurch bewirkt, daß die beiden Tochterzellen zunächst den ganzen Chromatinbestand der Mutterzelle erben und daß dann in der somatischen Zelle die Schleifenenden abgeworfen werden und degenerieren. I Dytiscus dagegen erhält die Nährzelle gar nichts von demjenigen Chromatin, das sie doch nicht braucht; dieses geht bei der Teilung vollständig in die Zelle der Keimbahn ein. Es ist hier also ein sparsamerer Modus gefunden als bei den A.S« riden; und wenn wir noch etwas genauer ins Auge fassi - 38 - rauf der Unterschied im letzten Grund beruht, so liegt er S »nderung in Chromatinbereiche verschiedener Wertigkeit bei Dytiscus schon in der Reihe der Propagations- len .-in tritt, so daß sich die Nährzellen sofort als rein Seitenzweige abspalten können. Das für die Keim- bahn spezifische Chromatin wird auf einem Weg, der nichts mit drm Mechanismus der Karyokinese zu tun hat, in der iligen Keimzelle festgehalten. Bei den Ascariden ist es itlich anders. Hier tritt in der Keimbahn eine Chromatin- nderung Oberhaupt gar nicht ein, die somatische Zelle muß mit bei ihrer Bildung den vollen Chromatinbestand in sich hmen, sie ist bei ihrer Entstehung, dem Chromatin nach, i h noch Keimzelle und gibt erst sekundär durch Rückbildung reils d< - I hromatins diesen Charakter auf. Es drängt sich hier die Frage auf: Sollte ein solcher i), wie die besprochene Chromatindifferenzierung, nur ganz lisch in weit von einander entfernten Tiergruppen vor- kommen oder ist er vielleicht weitverbreitet und nur noch nicht aufgefunden? Hierzu dürfte zu bemerken sein, daß so ffallende DifFerenzierungsprozesse, wie bei Ascaris und Dy- ä wohl nur sehr spärlich vorkommen. Aber es ist denk- r, daß der Vorgang vielleicht so unscheinbar abläuft, daß er i chtung entzieht. Schon bei Ascaris lumbricoides ist er so v hervortretend, daß er ohne die Kenntnis der Verhältnisse bei Ascaris megalocephala kaum aufgefunden irden wäre. Wo ersieh, wie bei jenem Wurm, ohne Verände- rn! er Chromosomenzahl abspielt, fehlt ein weiteres wichtiges Merkmal, durch das er auffallen konnte. Denkt man sich nun, s zur Degeneration bestimmte Chromatin werde allmählich aul st, ohne sich vorher in Form von Diminutionsstücken Iten zu haben, so wäre es fast unmöglich, hiervon etwas wahrzunehmen. — 39 — Was an eine weitere Verbreitung ähnlicher Vorkomm- nisse glauben macht*), ist vor allem der Umstand, daß das Xichtgebrauchtwerden bestimmten Chromatins in bestimmten Zellen, nachdem wir es überhaupt als eine Tatsache kennen, kaum eine Eigenschaft einzelner Gattungen oder Familien sein kann. Auf der anderen Seite müssen wir aber auch an die Möglichkeit denken, daß ungebrauchte Teile der Chromosomen doch (gleich den nutzlosen Drohnen im Bienenstock) beibehalten werden. Und hier ließe sich noch an das so sehr verschiedene Verhalten verschiedener Organismen in ihrem Regenerati« >ns\ er- mögen denken. Dieses Vermögen könnte davon abhängen, wie weit sich in den Zellen der zur Regeneration beanspruchten Teile der ganze Chromatinbestand erhalten hat. Ist es wirklich der färbbare Bestandteil der Chromo- somen, auf den die betrachteten Differenzierungen abzielen und den wir also im gleichen Chromosoma als aus verschieden- wertigen Teilen bestehend annehmen dürfen, so legt die Tatsache, daß diese färbbare Substanz sich in manchen Chromosomen als aus zahlreichen kleinsten Körnchen zusammengesetzt ergab, den Gedanken nahe, daß diese Körnchen noch kleinere Einheiten von unter Umständen verschiedener Qualität repräsentieren konnten. Freilich müssen wir hier insofern äußerst vorsichtig sein, als neuere Erfahrungen zu dem Verdacht Anlaß geben, dal', solche kleine Granula Konservierungsartefakte sein könnten. Sollten sich allerdings die Angaben < von Eisen (33, 34) bestätigen, wonach in der Spermatogenese von Batrachose]» jedes Chromosoma aus sechs durch Einschnürungen voneinander abgesetzten „Chromomeren" bestehen und jedes Chromomer sechs winzige Körnchen „Chromiolen- enthalten soll *) An gewissen Hinweisen, daß ähnliche Kerndifferenzierungen weil breitet sein mögen, fehlt es in der Litteratur nicht. Ich mache hier nur auf die von Weismaxx und ISHIKAWA (104) für Daphniden beschriebene eigentümliche sogenannte Parakopulation aufmerksam, die vermutlich auf einen ähnlich 7Airückgeht. 4o — l-i. vas bei i -1 Chromosomen für den ganzen Kern Chromiolen ergibt, so wurde diese außerordentliche Kegelmäßigkeit den Gedanken an ein Kunstprodukt kaum ifkommen lassen. Vielmehr durften wir uns der Über- g mg hingeben, hier noch eine Stufe tiefer in die mor- sche Konstitution des Chromatins eingedrungen zu sein. Noch eine letzte Betrachtung sei hier an- schlossen. Wir haben erfahren, daß in das Keimbläschen von Dytiscus einerseits 40 Chro- mosomen eingehen, andererseits eine Chromatin- masse, über deren Konstitution wir nichts weiter aussagen können. Es kann, obgleich Unter- suchungen darüber noch nicht vorliegen, nach der über das ganze Tierreich verbreiteten Gesetz- mäßigkeit nicht zweifelhaft sein, daß das Keim- bläschen von Dytiscus bei seiner Auflösung 40, bezw. die reduzierte Zahl von 20 Chromo- - tmen aus sich hervorgehen läßt. Nehmen wir nun, auf dem Boden der Individualitätstheorie stehend, an, daß diese Elemente der ersten Reifungsteilung mit den 40 vorausgehenden 1 sind, so muß ein Chromatinanteil übrig bleiben, in die Reifungsteilungen eintritt, sondern zu eht Aber auch, wenn wir das Umgekehrte an- nen «rollten, daß der Chromatinring von Dytiscus aus lementen zusammengesetzt sei und daß diese zu den ten d< rsten Reifungsspindel würden, bliebe doch r ein gewisser "Chromatinanteil des Keimbläschens, nämlich durch die übrigen 40 Chromosomen repräsentierte, von der •• ren Entwicklung ausgeschlossen. heint mir. daß diese Überlegung zur Vorsicht mahnt allen Argumenten, welche aus den Vorgängen in und • ua- — 4i den Keimbläschen gegen die Individualitätstheorie erhoben worden sind. Ohne Zweifel wachsen in den Keimbläschen großer Oocyten gewisse Bestandteile der Chromosomen kolossal heran, um schließlich, wenn die Oocyte fertig ausgebildet ist, nicht mehr gebraucht zu werden und zu schwinden. In manchen Fällen, so nach Rückert(8i) bei Selachiern, N. M.Stevens bei Sagitta, werden sie erst auf diesem Stadium aus den Chro- mosomen ausgestoßen, die Chromosomen verkleinern sich dabei, in anderen Fällen mögen sie sich schon im jungen Keimbläschen von den persistierenden Teilen absondern und eigene Wege gehen. Diese — schließlich zu Grunde gehenden — Teile könnten nun im Keimbläschen alle nur erdenklichen Schicksale erleiden, ohne daß hieraus Beweisgründe gegen die Individua- litätstheorie erholt werden dürften. Und wenn also z.B. Hart- mann (43) findet, daß im Keimbläschen von Asterias das Chro- matin zuerst teils in einem Nucleolus, teils auf einem Plastin - gerüst durch den ganzen Kernraum verteilt ist, später dieses letztere Chromatin verschwunden ist und die Chromosomen der ersten Reifungsteilung aus dem Nucleolus hervorgehen, so vermag ich hierin nicht das geringste Bedenken gegen die Individualitätstheorie zu erblicken. Es scheint mir sehr wohl möglich, daß hier etwas Ähnliches vorliegt, wie bei Dytiscus, daß sich von den chromatischen Individuen, welche weiterge- führt und im Nucleolus aufbewahrt werden, anderes Chro- matin, dem Dytiscusring entsprechend, abgespalten hat. das vielleicht bei dem Wachstum und der spezifischen Aus- gestaltung der Oocyte die Hauptrolle spielt oder gar allein von Bedeutung ist und, wenn diese Aufgabe erfüllt ist, untergeht. Unsere Theorie, welche behauptet, daß zwischen den Chromosomen von einer Teilung zur nächsten eine individuelle Kontinuität besteht, verlangt nicht, daß alles Chro- matin eines Kerns dauernd in diesen Individuen lokalisiert sein müsse. 42 \ . Verschiedenwertigkeit der einzelnen Chromo souien eines Kerns. Die Gleichartigkeit aller in einem Kern vorhandenen Chromosomen in Bezug auf die Strukturverhältnisse, die wir im II. und besonders im III. Abschnitt kennen gelernt haben, hließt nicht aus, daß in anderen Kernen und in anderer Hinsicht eine Verschiedenheit der einzelnen im gleichen Kern reinigten Elemente bestehen könnte. Sowohl an morpho- he Unterscheidbarkeit ist hier zu denken, als vor allem an eine ver» hiedene Funktion der einzelnen Chromosomen im [{aushalt der Zelle. Indem wir uns zur Betrachtung dieses Problems wenden, halte ich es für zweckmäßig, die Frage h der physiologischen Yerschiedenwertigkeit voranzu- 11t -n. Um zu ermitteln, ob die Chromosomen eines und des- selben Kerns verschiedene Qualität besitzen oder nicht, ist es nötig, Zellen zu finden oder experimentell herzustellen, denen ein Teil der ihnen typischerweise zukommenden Chromosomen lt. Bis zu einem gewissen Grad liegt dieser P'all schon in r Natur vor, nämlich bei derjenigen Art von Parthenogenese, sich d leiche Ei mit oder ohne Befruchtung zu ent- wickeln ve In viel größerer Reinheit ist uns etwas Der- rti- eben in der von J. Lokim5q) entdeckten, von E. B. Wilson I07)genauer erforschten künstlichen Parthenogenese Aus'den hier konstatierten Tatsachen ergibt i. daß die Chromosomen des Eikerns für sich allein alle "ii bis zur Erreichung des in unseren Aquarien htbaren Plut< idiums besitzen. Was auf diese Weise für kern gezeigt ist. hatte ich schon vorher (12, 16) für den 43 Spermakern bewiesen durch die Aufzucht von Pluteis aus normi! befruchteten Eifragmenten ohne Eikern. Diese Versuche wurden später von Delage (26) und Winkleb (108) bestätigt und die Erscheinung von ersterem als „Merogonie" bezeichnet. Die genannten Erfahrungen lehren nun nichts anderes, als daß die Gesamtheit der Eikernchromosomen der Gesamt- heit derer des Spermakerns bis zum Pluteusstadium prinzipiell gleichwertig ist. Sie sagen nichts über die Bedeutung der Chromosomen an sich, geschweige über deren Wertigkeit im Einzelnen. Sucht man sich aber über diesen Punkt aus den Tatsachen der normalen Befruchtung ein Urteil zu bilden, so wird man zu der Vorstellung geneigt sein, daß alle Chro- mosomen eines Kerns von essentiell gleicher Qualität sind. Diesen Standpunkt nahm ich wenigstens früher ein, und zwar auf Grund folgender Tatsachen. Die Varietät Ascaris megalo- cephala univalens zeigt in jedem Vorkern ein Chromosoma. Da es nun auf Grund aller morphologischen Befunde (E. van Beneden) und phylogenetischen Erwägungen, vor allem aber auf Grund der soeben mitgeteilten Versuche an Seeigeln all- gemein höchst wahrscheinlich ist, daß die beiden Kerne physio- logisch äquivalent sind, so war für jedes der hier im be- fruchteten Ei zusammengeführten Chromosomen anzunehmen, daß in ihm alle Chrom atinqualitäten der Spezies Ascaris mega- locephala enthalten sind. Hat aber hier jedes Chromosoma diesen universellen Charakter, so ist es das Nächstliegende, für die vier unserer Wahrnehmung identisch erscheinenden Chro- mosomen der Varietät bivalens ein gleiches anzunehmen, und von diesem Standpunkt aus schien es mir wahrscheinlich (13), daß ganz allgemein „die Vielheit der Chromosomen nur durch deren individuelle Verschiedenheiten von Bedeutung sei." Seit Jahren aber waren mir hiergegen gewisse Bedenken aufgestiegen auf Grund der pathologischen Entwicklung di- — 44 — mer i wie s speziell für Seeigel durch Driesch (29) 1 ist. DRIE8CH hat eine größere Anzahl Seeigeleier isoliert gezüchtet und dabei sii lle als .Mark pathologische Blastulae (sog. gren; kein einziges vermochte zu gastru- Unter der Voraussetzung, dar» die Chromosomen gleich- end, konnte ich mir nach allen über die Echiniden- machten Beobachtungen und Versuchen keinen md für pathologische Entwicklung denken. Als daher durch eine Entdeckung von 1 1 iuiist (46) eine Methode gefunden -. B meren von Seeigelkeimen mit voller Sicherheit S hädigung voneinander zu lösen, lag es nahe, di- rme Eier zur Prüfung des Problems der Chromosomen- jk«-it zu benutzen (20). Der Gedankengang ist folgender. In einem doppeltbe- n Ei entstehen durch Teilung der beiden Spermo- reg ilärerweise vier Pole. Die beiden Spermakerne sich in den meisten Fällen mit dem Eikern; aus ten ersten Furchungskern gehen ein Drittel 1 hromosomen hervor als normal, um sich zwischen den r Polen zu äquatorialen Platten anzuordnen. Das Ei zer- n in vier Zellen, die sich dann ganz regulär durch teilunj er vermehren. Die Frage, die uns interessiert, w: ■ v<\i-n die ('hromosomen auf die vier primären erteilt? Nach den im II. Abschnitt mitgeteilten G< »ich hierüber Folgendes sagen. Jedes in die vier- ur eintretende Chromosoma spaltet sich nur in zwei Chromosomen und kann, was damit aufs engste zu- mmenhängt, nur mit zwei Polen in P>eziehung treten. Daraus von einem bestimmten Chromosoma x nur zwei der an entstehenden Blastomeren einen Anteil erhalten. len anderen bekommen von diesem Element nichts. ren lehrt dir unbegrenzte Variabilität in der Kon- — 45 stitution mehrpoliger Mitosen, daß es nicht zwei vorausl stimmte Pole sind, mit denen ein Chromosoma in Verbindung tritt, sondern daß es offenbar völlig vom Zufall abhängt,' zwischen welche zwei Zentren ein Chromosoma geführt wird. Es findet gewissermaßen ein Wettstreit zwischen den vier Sphären statt; diejenigen zwei, welche ein bestimmtes Element zuerst vermittelst ihrer Radien mit Beschlag belegen, ziehen es zwischen sich hinein und machen es zugleich für die anderen unzugänglich. Wenn wir nun betrachten, wie sich auf Grund dieser Feststellungen die Teilungsfigur in einem doppeltbefruch- teten Seeigelei gestaltet, so wollen wir der Einfachheit halber die Zahl der Chromosomen eines jeden Vorkerns auf 4 an- nehmen; tatsächlich ist die typische Zahl 9 oder 1 Be- zeichnen wir die Chromosomen des Eikerns mit ax, />u clt dv so dürfen wir die des Spermakerns auch a, b, c, d nennen, wir wollen sie als a2, b2, c2, d2 bezeichnen. Denn wir wissen aus den Versuchen über Merogonie und künstliche Partheno- genesis, daß die Gesamtheit der Eichromosomen derjenigen der Spermachromosomen gleichwertig ist*). Ist noch ein zweiter Spermakern eingedrungen, so können wir dessen Chromosomen mit a3, b3, cB, ds benennen. Jedes dieser zwölf Chromosomen wird nun ganz nach Zu- fall zwischen zwei der vier Pole gebracht. In Fig. 48a ist einer der denkbaren Fälle dargestellt; Fig. 48b zeigt das zugehör Folgestadium nach vollzogener Vierteilung des Eies. Man sieht. daß der Chromatinbestand der vier Blastomeren nach Zahl und *) Unsere Annahme, daß jedem Chromosoma a des einen Kerns ein a anderen entspricht, könnte allerdings zunächst durch die andere kompliziert werden, daß jeder Qualität A, B, C, D, E etc. des einen Kerns ein ,/. /■'. < ', D, i des anderen gegenübersteht, diese Qualitäten aber in jedem Kern in andere. Kom- bination auf die einzelnen Chromosomen verteilt sind. Unser Ergebnis vi dadurch nicht wesentlich ändern. Doch wird sich unten zeigen, daß diese Annahl aus anderen Gründen unzulässig ist. _ 46 _ :hieden ist; die beiden linken Zellen enthalten hten je fünf Chromosomen, die linke , / kein !i. die rechte obere kein d, der rechten und c und nur in der linken unteren sind vi »rhanden. i>. >n Chromosomenverteilung bei der Entwicklung di ippeltbefruchteten Eies. I egen wir nun für jeden Vorkern die bei gewissen Seeigel- de Chromosomenzahl 18 zu Grunde, so ent- d i 3Xi£ si Chromosomen. Würden die aus entstehenden 1 08 Tochterchromosomen vier Zellen verteilt, so kämen auf jede weniger als normal. Tatsächlich wird, Uten Betrachtungen gelehrt haben, ig( Verteilung fast niemals eintreten. 1 erhalten also nicht nur im Durchschnitt men als normal, sondern auch im ahVe- — 47 meinen eine verschiedene Anzahl und, was uns vor allem wichtig ist, ganz verschiedene Kombinationen. Die Sachlage ist also die: die vier Zellen, die durch simultane Vierteilung aus einem dispermen Ei entstehen, sind in allen Protoplasmaeigenschaften (inklusive Centrosomen; ess< tiell gleichwertig. Sie sind dagegen im Allgemeinen verschieden von einander in ihrem Chromatinbestand. Beruht die patho- logische Entwicklung dispermer Keime auf einer Störung im Protoplasma, so müssen die Derivate aller vier Zellen in gleicher Weise pathologisch sein, beruht sie auf dem ab- normen Chromatinbestand, so ist zu erwarten, daß sie sich verschieden verhalten. Die Versuche ergaben in eklatanter Weise das letztere. Gehen wir vom normal befruchteten Ei aus, so ist dies nach zwei Teilungsschnitten in vier Zellen zerlegt und sieht dann genau ebenso aus, wie das doppeltbefruchtete nach dem ersten Teilungsschnitt. Löst man nun eine ] /,-Blastomere des normalen Keimes von den drei anderen los, so liefert sie, wie Dreesch (31) gezeigt hat, einen normalen, natürlich «Mit- sprechend kleineren Pluteus, ein Nachweis, den ich für unsere Zwecke dahin vervollständigen konnte, daß alle vier Blasto- meren in gleicher Weise hierzu befähigt sind. Löst man dagegen die vier Blastomeren eines dispermen Keimes von einander, so tritt etwas ganz anderes ein. Erstens entwickeln sie sich, wie ja schon nach den Schicksalen der ganzen Keime zu erwarten, fast ausnahmslos mehr oder weniger hochgradig pathologisch; zweitens aber, und dies ist derwichti Punkt: die vier aus einem Ei stammenden, unter ganz iden- tischen Bedingungen gezüchteten Blastomeren entwickeln sich in der Regel verschieden, und vor allem verschieden weit. Zwar bis zur Blastula geht die Entwicklung fast bei allen normal vor sich, dann aber zeigen sich Unterschiede: das eine Viertel z. B. löst sich in isolierte Zellen auf, während die - 48 - i mehrere rage als Larven herumschwärmen; von ibt vielleicht eine auf dem Blastulastadium stehen, n ,ii,. dritt« | struliert und in diesem Zustand die Ent- rt, die vierte aber vielleicht ein Skelett bildet und Darmgliederung aufweist und damit den Übergang zum wenigstens beginnt M in könnte den Verdacht hegen, daß die vier Blasto- i der [solierung von einander in verschieden hohem bädigt seien und sich deshalb verschieden entwickeln. ihalb von Wichtigkeit, daß das Studium der ganzen . me, die gar keiner weiteren Prozedur unter- len .sind, eine ganz entsprechende verschiedene P inzelner Bereiche erkennen läßt. rlaubt schon dieses verschiedene Vermögen unserer vier i). wie mir scheint keine andere Deutung, als daß iedene Bestand an Chromatin eine Rolle spielt, imt nun noch ein /.weites Moment hinzu, welches fast gewichtig im gleichen Sinn spricht. Wir haben uns daß die Verteilungsweise der Chromosomen auf die r primären Blastomeren des dispermen Keimes nach Zahl jonders nach Kombination in hohem Grad variabel sein Man sieht auch leicht ein, daß in der vierpoligen reilungsfigur Anordnungen möglich sind, durch welche jeder " Zellen die ganze Serie der in einem Vorkern ver- ( hromosomen mindestens in einfacher Zahl vermittelt Hängt sonach die pathologische Entwicklung dispermer 1 hromatinbestand ab, so ist zu erwarten, daß sich len Keime in sehr verschieden hohem Grade patho- einzelne sogar normal entwickeln. Auch diese v trifft zu Ans dispermen Eiern gehen nicht Drtesch gefunden hat, Stereoblastulae hervor, wenn uch weit überwiegen, sondern alle erdenklichen Ab- durch mehr oder minder normale Gastrulae hin- 49 durch zu Formen, welche die Merkmale des Pluteus. wenn auch teilweise verkümmert, besitzen (Fig. 49—52), bis endlich zu solchen, die in jeder Beziehung von einem normalen Pluteus nicht zu unterscheiden sind. Für diese Verschiedenheit von Fig. 49. >g- Fig. 51- Fig. 52. Fig. 49 — 52. Larven aus doppeltbefruchteten Eiern, Fig. 49 von Sphaerechinus granularis, Fig. 50 — 52 von Echinus inicrotuberculatus. Die Larve der I g - stammt aus einem simultan viergeteilten Ei, die der Fig. 49, sowie 5 r und 5 2 aus dreigeteilten. einem Keim zum andern ist keine andere Erklärung aufzufinden, als die Variabilität in der Chromatinverteilung. Drittens: die dispermen Eier teilen sich zwar typischer- weise simultan in vier Zellen; es läßt sich aber durch Ein- Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. ;o uf die ich hier nicht naher eingehen will, erzielen, daß stehen und demgemäß bei ganz der gleichen Chi nenzahl eine simultane Dreiteilung- eintritt Auch ach zweiteilenden Chromosomen je nach Zu- sehen je zwei der drei Centren eingeordnet; auch hier en die Versuche, «lern entsprechend, eine verschiedene der Blastomeren. Aber eine einfache Berechnung laß die Wahrscheinlichkeit günstiger Verteilung hier ,r viel größer ist als bei simultaner Vierteilung. Und dem tspricht es nun. daß aus solchen dreigeteilten dispermen rn in viel höherem Prozentsatz normale oder annähernd Larven hervorgehen als aus den Vierern. Fig. 49, 51 und 52 stellen Larven aus dreiteiligen dispermen Eiern Besonders interessant sind die beiden letzteren; der einen Drittel, der anderen zwei Drittel des Skeletts, zufällig de «las. was die andere besitzt. Die Frage ist nun noch: Ist es die verschiedene Zahl 1 < hromosomen in den einzelnen Blastomeren, woran wir zu denken haben. « -:- erste wichtige Entdeckung auf diesem Gebiet hat Henklng gemacht; er vermochte in der Spermatogenese ris ein Chromati nelement nachzuweisen, das sich . übrigen durch bestimmte Eigenschaften unterscheidet, illem aber dadurch merkwürdig ist, daß es bei der letzten I' ing, durch welche die Spermatiden entstehen, ungeteilt in Zelle übergeht, so dar», wie Hbneing schon betont hat, er zwei verschieden wertige Arten von normalen Samenfäden tehen. Die einen enthalten nur 11 chromatische Elemente, en dazu noch ein überzähliges. Di« spezifische Chromosoma, von Montgomery als „chromatin nucleolus", von Ale Clung besser als „accesso- bezeichnet, ist seither durch die Be- mühungen von Montgomery (65—67), Paulmier(73), Mc Clung • Wilcox (105), de Sinety (87), Sutton (93, 94) u. a. Schicksalen genauer erforscht und bei zahlreichen 'i nachgewiesen worden. Man hat es in der Spermato- 1 Hemipteren, Orthopteren, Coleopteren, Neuropteren 1,1 : »pteren aufgefunden, auch bei Arachnoideen (Wal- 00 lace 99) und Myriopoden (Blackmann 4) scheint etwas Ähnliches vorzukommen. Die Untersuchungen sind noch im vollen Fluß und trotz vieler Übereinstimmung liegen auch manche sich widersprechende Angaben vor, so dal» man wohl annehmen muß, daß sich die einzelnen Formen nicht ganz gleichartig verhalten. Für unsere Zwecke genügt es, einige Hauptergebnisse hervorzuheben. Von besonderem Interesse sind vor allem die Beobachtungen, die Sutton (93, 94) bei seinen Untersuchungen über die Spermatogenese der Heuschreck <• Brachystola magna gemacht hat. Hier leiten sich aus jeder primären Spermatogonie neun Generationen von sekun- dären ab, und es läßt sich, da diejenigen von gemeinsamer Abstammung in einer sogenannten Spermatocyste zusammen- gefaßt sind, an der Zahl der jeweils vorhandenen annähernd bestimmen, welche Generation man vor sich hat. Sutton ver- mochte nun mit Sicherheit von der dritten Generation an ein spezifisches Chromosoma nachzuweisen, das sich von den 22 anderen durch folgende Merkmale unterscheidet. Die ge- wöhnlichen Chromosomen bilden zwar bei der Kernrekon- struktion zunächst gesonderte Kernbläschen, diese fließen aber später wenigstens partiell zusammen und bilden eine einheit- liche gelappte Vakuole; das accessorische hat während des ganzen Ruhestadiums ein Kernbläschen für sich (Fig. 54). Während sodann die 22 gleichartigen sich in ihrer Vakuole nur etwas diffus ausbreiten und zwischen ihnen und der Kern- membran ein Zwischenraum bleibt, geht das accessorische Chromosoma in ein typisches Retikulum über, welches haupt- sächlich an der Innenfläche der Kernmembran ausgebreitet ist*). Bei der Vorbereitung zur Teilung durchläuft der große *) Man kommt hier, wie auch SUTTON ausspricht, zu der Wee, daß das accessorische Chromosoma in engere Beziehungen zum Protoplasma da Sperma- togonien zu treten hat als die anderen. Der Unterschied während des Ruh* - zustandes erinnert lebhaft an den Gegensatz, der zwischen den Enden und Mittel- stücken der Ascaris-Chromosomen in den ruhenden Keinen der Keimbahnzellen — 54 — Kern ein Spiremstadium, das Gerüst des accessorischen Kerns rekt zu einem Stäbchen zusammen. Hierbei hinkt »rische Chromosoma etwas hinter den anderen nach und scheint oft noch in den Mitosen durch rauhe Oberfläche n den anderen unterscheidbar zu sein; es ist in Fig. 56 und 57 ■. h s< hwarze Farbe besonders kenntlich gemacht. Ein quali- tiver Unterschied irgend welcher Art zwischen den 22 ge- ihnlichen Chromosomen und diesem einen, das somit durch .. •. Zellgenerationen als selbständiges Gebilde verfolgt werden könnt ohne Zwei fei vorhanden. 1 M> nun dieses von Suttok in den Spermatogonien auf- und von ihm neuerdings bis zu den Spermatiden, li zwei Generationen weiter, verfolgte Chromosoma mit st in den Spermatocyten beobachteten accessorischen romosomen durchgängig vergleichbar ist, muß deshalb einst- ilen unentschieden bleiben, weil für manche Objekte an- n wird Paulmieb 73, Montgomery 67)) daß das in den Spei vten unpaare accessorische Element in den Spermato- :ii»-n durch zwei Stücke repräsentiert sei, die sich im soge- ten Synapsisstadium vereinigen. Für unsere Frage nach r Unterscheidbarkeit einzelner Chromosomen von den anderen di doch gleichgültig. Uns interessiert hier nur, daß auch Spermatocyten der Insekten, typischerweise in der Ein- il. ein Chromosoma vorkommt (Fig. 58), das sich bei ein- Formen schon durch seine Dimensionen, allgemein aber •n sonstigen Verhalten und seiner Reaktion auf Farb- allem aber dadurch von den übrigen unterscheidet, er in d«T ersten oder in der zweiten Spermato- spalten in die eine Tochterzelle übergeht, so wie oben schon erwähnt, nur der Hälfte der Sper- •\ 1.1:1 1.S1, wo ja gleichfalls alles dafür spricht, daß zunächst rfizielles -t übergebenden Mittelbereiche von physioio _ lind. 55 mien zufällt. Bezüglich des Details muß ich auf die angeführten Arbeiten verweisen. Aber nicht nur ein einziges spezifisches Chromosoma ist in der Spermatogenese der Insekten verfolgbar; in manchen Fällen Fig. 55- Fig. 54- Fig. 56. Fie &- 3/ Fig. ca— 57. Das Chromatin in den Spermatogon.cn von Brachystola magna (nach SüTTON 93,94)- Fig. 54- Sekundäre Spennatogonie im Ruhezusand; das accessorische Chromosoma hat eine besondere Vakuole gebildet, big, 55 Verschiedene Generationen sekundärer Spermatogomen in reilung; in Fig. 55 accessorische Chromosoma nicht unterscheidbar. 56 — auch zwischen den übrigen Chromosomen, zwar schon von der ersten Generation an bestimmte und kon- ireilich nur solche der Größe nachweisbar ä sind im Ganzen 23 Chromosomen vorhanden, unter als sozusagen ungerades das accessorische. Die 22 g :i/ gleichmäßig durch alle neun Genera- r Größe nach in zwei Gruppen sondern: 6 sehr kleine re Fig. 55- 57). Die kleinen und die großen sich sind aber nicht von identischer Größe, sondern in beiden Gruppen sind wieder feinere Abstufungen erkennbar. 0/ Speziell für die Gruppe der 6 kleinen glaubt nun SüTTOK durch genaueste Camerazeichnungen den Nachweis führen zu können, daß jede Größe paarweise vorkommt, also zwei ganz kleine, zwei etwas größere, zwei noch größere; in Fig. 55— 57 sind die ersten durch Punktierung, die zweiten durch gekreuzte, die dritten durch einfache Schraffierung bezeichnet. Dann kommt eine beträchtliche Lücke und nun folgt die Gruppe der 16 größeren, für welche das paarweise Vorkommen jedes Größentypus zwar nicht sicher nachzuweisen, aber wenigstens sehr wahrscheinlich ist. Ich komme auf die wichtige Feststellung des zweimaligen Vorkommens des gleichen Größentypus im nächsten Abschnitt zurück; für unsere gegenwärtigen Betrachtungen ist uns ledig- lich von Wichtigkeit, daß die Chromosomen einer Zellenart morphologisch unterscheidbar sind und daß sich das gleiche Verhältnis durch eine Reihe von Zellgenerationen als völlig konstant verfolgen läßt. Der Vergleich mit den chemischen Elementen, die in eine Verbindung eingehen und in gleicher Menge wieder aus ihr gewonnen werden können, drängt sich mit erneuter Macht auf. Wie anders soll man sich diese Identität durch den ruhenden Kern hindurch gewährleistet denken, als durch Annahme der Individualitätstheorie? Ich habe, durch die Befunde von Montgomery und Sutt<»n veranlaßt, frühere gelegentliche Beobachtungen über Größen- unterschiede zwischen den Chromosomen der Echinodermen- keime wiederholt und finde z. B. bei Strongylocentrotus livi- dus sehr deutliche Verschiedenheiten. Es scheint mir kaum zweifelhaft zu sein, daß auch dies nicht Zufälligkeiten sind, sondern daß wir hier den morphologischen Ausdruck jener physiologischen Verschiedenwertigkeit vor uns haben, die aus meinen Versuchen zu erschließen ist. Eine gewisse Beziehung zu dem Problem der Chromo- - 58 - nwert I im gleichen Kern haben endlich die bemer- ke, mde über das s.pariertbleiben des väterlichen 1 mütterlichen Chromätins, die wir vor allem den Beobach- tungen Rückebts (84), Hackers (39, 41, 42)*) und Conklins(25) rdanken. Während in den meisten Objekten weder in der Mi: noch im ruhenden Kern eine Unterscheidung väter- licher und mütterlicher Kernanteile möglich ist, finden \v\v bei l pepoden, Crepidula) «'ine gewisse Zweiheit der Kerne , wobei es mehr oder weniger klar nachweisbar ist, dal ine Bereich die väterlichen, der andere die mütter- lich.-n Chromosomen umfaßt So äußerst wertvoll diese Nach- weis,- insofern sind, als sie uns ganz direkt etwas zeigen, was wir s<«nst nur erschließen können, so werden wir doch diesem Verhalten <-in<- prinzipielle Wichtigkeit kaum zuschreiben dürfen. Wenn die Chromosomen überhaupt ihre individuelle Selb- ndigkeit bewahren, so ist damit zugleich ganz allgemein ein idigbleiben der väterlichen gegenüber den mütterlichen Kernanteilen iben und es erscheint von untergeordneter Be- _. <>!> dieselben hierbei räumlich gesondert bleiben oder I >. :i drückt sich in dieser Sonderung eine gewisse talitative Verschiedenheit des väterlichen und mütter- lichen Chromätins aus, der Art, daß die Elemente beider ;>»-:i unter sich eine engere Affinität kürzere oder längere /••it bewahren. Mit der Wrschiedenwertigkeit einzelner Chro- men, von der bisher die Rede war, hat diese eben be- natürlich gar nichts gemein, ja beide sind sogar in Sinn ensätzlich, wie sich weiterhin noch deut- li« I eben wird. dl ist hier auf die wertvolle zusammen fassende Darstellung HÄCKERs (42) 59 V. Die Reduktion der Chromosomeiiznlil in <1nten zerfällt (Fig. 64). Diese in der IL Spindel auseinander- weichenden rochterchromosomen sind nun aber nicht Schwester- mente, sondern lediglich verkittete Stücke, wie aus den wählten Buchstaben unmittelbar hervorgeht. Jede definitive Keimzelle erhält schließlich einwertige Chromosomen in redu- rter Zahl. Jene frühere Verkittung und die in der zweiten I 1 ilung erfolgende Behandlung der verkitteten Stücke in der Art. wie sonst S< hwesterelemente behandelt werden: diese beiden Prozesse zusammen bewirken die Reduktion. Man kann die /weite Teilung völlig korrekt als Reduktionsteilung zeichnen. I tfeser durch Cyclops repräsentierte Typus ist auch bei anderen Objekten konstatiert worden, so z.B. erst kürzlich wieder dun h SüTTON für Brachystola. In anderen Fällen werden, wie besonders klar die Verhältnisse bei Ophryotrocha (Kor- 5< 111 11 lehren, die Tetraden so angeordnet, daß die erste reilung die Reduktion bewirkt. Der Effekt ist genau der 1. Wir linden also in der Tat einen Vorgang zur Herab- der Chromosomenzahl genau so, wie ihn die Theorie lehr abweichenden Reduktionsvorgang hat kürzlich HACKER (42) •den angegeben. Ich kann auf seine interessante Darstellung hier - 65 -. der Chromosomenindividualität postulieren muß, so daß die Theorie von hier aus abermals eine sehr wirkungsvolle I stätigung erfährt. Wir müssen nun noch suchen, die Bedeutung gewisser Besonderheiten aufzuklären. Weismann ließ seine Reduktions- teilung auf Grund der irrigen Angaben Carnoys einfach da- durch zu Stande kommen, daß von den isoliert vorliegi Chromosomen die eine Hälfte in die eine, die andere in die andere Tochterzelle übergehen sollte*). Der Widerspruch, den die Annahme eines solchen Vorgangs gerade von Seiten der- jenigen iVutoren erfuhr, denen die meiste Erfahrung auf karyo- kinetischem Gebiet zukam, rührte wesentlich daher, daß, wie wohl Rückert zuerst betont hat, der karyokinetische Apparat nicht im Stande ist, eine Verteilung dieser Art zu bewirken. Die Karyokinese vermag nach allen unseren Erfahrungen und nach der Einsicht, die wir in ihren Mechanismus besitzen, eine gesetzmäßige Chromatinverteilung nur in der Weise zu I wirken, daß sie einheitliche Stücke mit zwei Polen in Ver- bindung setzt und daß diese Stücke sich dann in der Mil zwischen den von den Polen fixierten Punkten in zwei Hälften teilen, wie es eben bei der Spaltung des Mutterelements in zwei Tochterelemente der Fall ist. Damit von einer An zahl Ganzchromosomen die eine Hälfte an den einen, die and an den anderen Pol befördert wird, dazu müssen dieselben den normalen mitotischen Vorgang sozusagen simulieren, sie müssen sich paarweise zu einer körperlichen Einheit verbinden, welche von dem Spindelapparat wie ein typisches Chromosoma, bezw. wie zwei in Bildung begriffene Schwesterelemente behandelt werden. Lösen sie sich dann an der Verkittungsstelle wieder um so weniger eingehen, als es sich vorläufig gerade in einigen sehr wichtigen l'i noch um Deutungen handelt. *) Noch in den Vorträgen über Deszendenztheorie 1 103 > findet sich eine irrtümliche Darstellung der Reifungsteilungen. Boveri. Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. .. so ist jedes einem anderen Pol verbunden, die reicht Die Vereinigung der Elemente zu :, vor den Reifungsteilungen erklärt sich so als eine chanische Voraussetzung für die richtige Ver- g und sie kann darin ihre genügende Erklärung finden. Wir kommen nun zu einer zweiten sehr merkwürdigen iung, die besonders viele Schwierigkeiten in unserer ■eitet hat, das ist die Kombination der beiden ' letzten reilungen in einen gewissermaßen einheitlichen Vorgang. Die Verkittung erfolgt, wenn wir wieder von dem RüCKERTschen ;i ausgehen, nicht direkt vor derjenigen Teilung, in welcher ler gelöst wird, sondern schon vor der vorletzten, in h die verkitteten Stücke in ihre typischen Tochter- mente spalten; auf diese Weise kommen die charakteristischen I etraden zu Stande, deren Bildungsweise einer Erforschung in lallen so äußerst schwer zugänglich ist. Im Zusammen- hang damit sieht dann der Ausfall des Ruhestadiums zwischen beiden Teilungen; die Tetrade wird bei der ersten Mitose zwei Diaden, die Diade bei der zweiten in zwei einfache emente vom Wert gewöhnlicher Tochterelemente zerlegt. Vorhandensein zweier in engster Verknüpfung bender Mitosen am Ende der Oo- und Spermatogenese hat e Hypothesen hervorgerufen, worüber z. B. auf die früheren und späteren WEiSMANNschen Schriften verwiesen sei. I I ilten wir uns nur an das, was wir aus den Daseinsgesetzen - Chromatins selbst ableiten können, so scheint mir le Deutung die nächstliegende zu sein. Reduktion der Chromosomenzahl beruht, wie wir len haben, darauf, daß zu einer Zellteilung die zugehörige mosomenteilung ausfällt und an ihre Stelle die Lösung erkitteter Kiemente tritt. Gehen wir nun aus von \ erhältnissen typischer Teilungen, so zeigt sich, wie im schnitt dargelegt wurde, im Leben des Chromatins eine - 67 - strenge Folge gleichartiger Cyklen. Die Chromosomen treten in einem Jugendzustand in den Kern ein, sie verlassen ihn seiner Auflösung als ausgewachsene Chromosomen und in diesem Zustand teilen sie sich in zwei junge. Überall, wo im typischen Verlauf sich eine Zelle zur Teilung vorbereitet und das Kerngerüst sich zu Chromosomen kontrahiert, da ist mit diesem Prozeß ganz fest die Zweiteilung dieser Elemente verbunden und sie tritt auch dann ein, wenn der karyokine- tische Apparat infolge einer Abnormität gar nicht zu einer Verteilung der Tochterelemente und also zu einer Kernteilung führen kann*). Wir können also sagen, zu jedem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ruhekernen gelegenen Chrom atin- cyklus gehört eine Chromosomenteilung. Soll demnach ohne Lösung dieser festen Verknüpfung der Geschehnisse eine Chromosomenteilung ausfallen, wie die Reduktionsteilung es verlangt, so muß ein ganzer Chromati n- cyklus ausfallen, oder mit anderen Worten: es muß eine Mitose unmittelbar auf die nächste folgen. Auf diese Weise treffen auf einen Chromatincyklus zwei Zellteilungen, eine für die typische Halbierung der Chromosomen, eine für den besonderen Prozeß der Verteilung verkitteter Ganzchromosmen. Oder anders betrachtet: denken wir uns, nachdem vor- her alles in der regulären Weise verlaufen war, vor der letzten Teilung der Oo- oder Spermatogenese angelangt, und diese letzte Teilung sollte die Reduktion bewirken, d. h. die ver- kitteten Ganzchromosomen verteilen, so würden diese Paar- linge selbst — wenn im übrigen alles typisch verliefe sich in je zwei Tochterelemente spalten, und das durch die paarweise Vereinigung Erreichte wäre wieder illusorisch, jeder Tochterkern würde doch wieder die Normalzahl von Chromosomen besitzen. Erst wenn nun unmittelbar eine zweite Kern- und Zellteilung *) Vergl. speziell M. BOVERI 6). — welche diese [ochterelemente sofort wieder auf zwei Zellen verteilt, ist die Reduktion erreicht. Natürlich wären Einrichtungen denkbar, durch welche Effekt der Reduktion durch eine einmalige gel« werden könnte, und in manchen Fällen, einem Ruhestadium zwischen den beiden letzten hl. -t wird, sind solche Einrichtungen vielleicht wirklich vorhanden, Wo aber, wie in der weit überwiegenden :i der bekannten Fälle, jene charakteristische Zusammen- steht, durfte sie in der vorgetragenen, auf die typische Konstitution <\*-v Chromatins sich gründenden Deutung ihre ein- und völlig befriedigende Erklärung finden. Im Anschluß an das Gesagte verdient noch ein anderer Punkt Beachtung. Es wurde oben ausgeführt, daß die Reduk- n mechanisch dadurch bewirkt wird, daß sich die zu ver- den zwei ( 'hn-mosomen gegenüber dem karyokinetischen Apparat wie zwei entstehende Tochterelemente verhalten. Allein damit sie dies tun, dazu genügt ihre Verkittung allein ht. Wir müssen hier auf die im IL Abschnitt mitgeteilten Ergebnisse über die Teilungsstruktur der Chromosomen zurück- .1 o / 0 I I ;//\\ —7m zur Veranschaulichung des Mechanismus der Reduktionsteilung. - 6o - gehen (p. 23). In jedem Chromosoma besteht vor der Teilu eine Art von Bipolarität in der Weise, daß die eine Seite mit dem einen, die andere mit dem anderen Pol in Verbindung gebracht wird (Fig. 68a). Denken wir uns nun zwei typische, zur Karyokinese vorbereitete Chromosomen in der für die Reduk- tion dienlichen Weise aneinandergelegt, so werden dieselben nicht diejenige Verbindung mit den Polen eingehen, welche zur Reduktionsteilung nötig wäre (Fig. 68 b), sondern jedes der beiden verkitteten Elemente wird in der durch Fig. 68 c repr sentierten Weise mit den Polen verbunden werden und es kann nur eine Äquation steil ung zu Stande kommen : jede Tetrade spaltet sich in zwei Diaden (Fig. 68 d), jede Diade steht durch zwei Fädchen mit ihrem Pol in Verbindung. Eine Reduktions- teilung könnte mit den Kräften, die wir typischerweise tätig finden, nicht eintreten. Würde nun aber, und damit kommen wir zur Hauptsache, die nächste Teilungsfigur einfach dadurch entstehen, daß die beiden Fädchen sich erhalten und bei der Teilung des Centrosoms so verteilt werden, daß immer eines mit dem einen, das andere mit dem andern Pol in Verbindung bleibt (Fig. 68 e), so wäre, bildlich gesprochen, auf einem ingeniösen Umweg, diejenige Kombination der Pole mit den verkitteten Elementen erreicht, wie sie für die Reduktion nötig ist. In der Tat ist kaum zu bezweifeln, dal') wenigstens in manchen Fällen der Prozeß in dieser Weise verläuft. Schon Hexking hat für Pyrrhocoris festgestellt (45), daß die Ele- mente der ersten Spindel jederseits von 2 Fädchen besetzt sind. was seither vielfach bestätigt worden ist; und was das weitere Verhalten dieses Doppelfädchens anlangt, so beschreiben Mont- gomery (65) und Paulmier (73) ausdrücklich einen Prozeß, wie er hier postuliert worden ist. Ich zitiere die betreffende Stelle von Paulmier (p. 243): Während des A.useinanderrück< der Centrosomen (zwischen erster und zweiter Reifungsteilung) bleibt jedes Tochtercentrosoma mit jedem Chromosomenp 70 durch eine einzig Spindelfaser verbunden. Diese Fasern sind nämlichen, welche während der ersten Teilung zur Beob- achtung kamen, indem auf jeder Seite eine Scheidung in der \y treten ist, daß «'ine Faser dem einen, ihre Genossin m .mdern [ochtercentrosom verbunden bleibt*). Auch in dirs.r Beziehung also zeigt uns die Reduktions- ssante Beziehungen zu den Schlüssen, die wir aus den Zuständen bei der typischen Mitose über die Konstitution s I hromatins abgeleitet haben. Wir gelangen nun zu einer sehr wichtigen neuen Wendung in der Reduktionsfrage. Sie hängt zusammen mit dem Nachweis einer Verschiedenwertigkeit der Chromosomen eines und desselben Kerns. Sind in einem Kern alle Chro- mosomen, auch die väterlichen und mütterlichen, essentiell gleichwertig, nur individuell verschieden, so kann die Reduk- tion durch jede beliebige paarweise Kopulation bewirkt werden. schiedenen Kombinationen, die dadurch den einzelnen I e s< hlechtszellen zufallen, bedingen nichts anderes als indivi- duelle Variationen, spielen dagegen die Chromosomen eines Kerns im Leben der Zelle und damit des Gesamtorganismus eine verschiedene Rolle, so daß nur eine ganz bestimmte Kombination den normalen Funktionen gerecht zu werden ver- maj muß auch für die Chromosomenkopulation zum Zweck der Reduktion eine ganz bestimmte Gesetzmäßigkeit bestehen. Denn beliebige Sonderung der Chromosomen in zwei Gruppen zwei Zellen) würde im allgemeinen ebenso verderblich wirken, wie eine mehrpolige Mitose (20)." AJlerdinj 1 nach I'.wi.mikr bei Anasa die erste Teilung die Re- 1n und einem kleinen Stück kombiniertes. Alles, was wir Äquivalenz von Ei- und Spermakern wissen, zu- ,men der Theorie der Chromosomenindividualität, machet es, wie Montgomeby ausführt, fast sicher, daß von den f n Chromosomen der Spermatogonien eines . eines von der Mutter stammt. Es kopuliert also hst wahrscheinlich ein bestimmtes väterliches mit einem be- stimmten mütterlichen, und was für ein Chromosomenpaar gilt, gilt, wie MONTGOMERY darlegt, vermutlich für alle. Von größter Wichtigkeit in dieser Beziehung sind nun neuesten Ermittelungen von Sutton(94), die das von Mont- mi.ky Begonnene noch beträchtlich weiter führen. Ich habe ben berichtet, daß nach Suttons Beobachtungen in den Sper- mal g • i i« -ii von Brachystola 6 kleine und 16 größere Chro- mosomen und dazu noch das accessorische vorhanden sind und sii h speziell unter den 6 kleinen drei Paare von etwas hiedener Größe unterscheiden lassen, was für die 16 größeren b zu gelten scheint hier aber bei der großen Zahl nicht so klar teilbar ist. (Vergl. Fig. 54 — 57, p. 55). Kommt nun in den Spermatocyten die reduzierte Chro- •menzahl zum Vorschein, wobei die charakteristische Te- ibildung kaum bezweifeln läßt, daß jedes dieser Stücke i ursprünglichen Chromosomen durch Kopulation ent- en ist finden sich an Stelle der früheren 6 kleinen nen 3 kleine Tetraden, jede wieder von etwas anderer lle der 16 größeren 8 entsprechend größere in Summa 1 1 (Fig. 69). Jede Tetrade besteht aus gleichen, in der Kopulationslinie vereinigten wie es n zu erwarten ist, wenn die einander ent- 73 sprechenden Stücke kopuliert haben; dazu kommt noch das leicht erkennbare accessorische Element (sclnv.tr/), das nur eine einfache Längsspaltung aufweist, was wieder völlig dem zu Er- wartenden entspricht; denn dieses Chromosoma war schon in den Spermatogonien nur einmal vorhanden und konnte als'. keinen Partner finden. Nachdem Sutton auch in den Zellen des weiblichen Ge- schlechtsapparates unter den hier 22 Chromosomen (das acces- sorische fehlt!) die gleichen Größendifferenzen und speziell wieder 6 besonders kleine Elemente hat nachweisen können, wird Fig. 69. Fig. 70. Fig. 69. Die Chromosomen einer Spermatocyte [.Ordnung von Brachy- stola magna, durch Zerquetschen Kerns in eine Ebene ausgebri itei (nach Sutton). Fig. 70. Spermatocyte II. Ordnung von Brachystola magna in Teilung (nach SUTTON). man seinen Schlüssen zustimmen müssen, wenn er sagt: Bei Brachystola sind alle Zellen, sowohl die Keim/eilen vor der Reduktion als auch die somatischen Zellen durch einen Chro matinbestand charakterisiert, der aus zwei morphologisch gleich- wertigen Reihen von je 1 1 Gliedern besteht .. I He Reduktion *) Von dem nur im männlichen Geschlecht beobachteten accessoriscl Chromosoma ist hier abgesehen. 74 — im männlichen Geachledit wird dadurch bewirkt, daß die homo rfer beider Reihen kopulieren und daß dann in der • Reifungsteilung die TochterjöeRietite der Kopuianten eder voneinander gelost und auf zwei Spermatiden verteilt fede von diesen enthält nur die einfache Serie von u (Fig. 70), eine von je zwei Schwesterspermatiden u noch das accessorische. Es kann kaum bezweifelt werden, daß sich die Oogenese ganz ebenso verhält, daß also jedes einfache Reihe von 11 Elementen besitzt. Beider Befruchtung kommen dann wieder die beiden Serien in einem Kern zusammen. Im Zusammenhang mit diesen Ergebnissen sei noch auf I s hingewiesen. Moore (69) hat zuerst eingehender in den jungen Spermatocyten zur Beobachtung kom- menden, lang andauernden und eigentümlichen Kernzustand beschrieben, wo die Chromosomen in der Mitte des Kerns itig zusammengeballt sind, und er hat diesen Zu- nd, der ohne Zweifel mit der Kopulation der Chromosomen sammenhängt, Synapsis genannt. Ich halte es für wahr- heinlich, dal'» es sich bei dieser merkwürdigen Zusammen- drängung um das gegenseitige Aufsuchen der homologen Chromosomen handelt, die vorher wohl oft weit auseinander- [ n und sich nun finden sollen. Es muß zu dieser Zeit • Anziehung derselben aufeinander vorhanden sein und • in denjenigen Fällen, wo vorher die väterlichen Chromo- untereinander und die mütterlichen untereinander eine Affinität zeigen (Rückert, Hacker, Conklin) eine •öllige Umstimmung in diesen gegenseitigen Reizverhältnissen Sollte das Synapsisstadium irgendwo fehlen und h aus einem typischen ( rerüst oder kontinuierlichen Spirem- die Copulae differenzieren, so dürfte daraus zu laß alle Chromosomen dieses Organismus essen- ichw< sind und sich ganz beliebig paaren können. — 75 Es erhebt sich noch die Frage: Vollzieht sich die Re- duktion so, daß nun alle väterlichen Chromosomen in eine, die mütterlichen in die andere Tochterzelle geraten, die Chromosomen also in die nämlichen zwei Gruppen wieder schieden werden, als welche sie bei der Befruchtung zusammen- kamen? Ein Grund für diese Annahme ist nach dem im IL Abschnitt (p. 25) Gesagten nicht vorhanden; es ist bei weitem wahrscheinlicher, daß in dieser Hinsicht alle nur denkbaren Variationen vorkommen und daß also die verschiedenst«-!] Kombinationen der elterlichen Elemente in den einzelnen Ge- schlechtszellen verwirklicht werden; alles natürlich unter der Voraussetzung, daß jedes Chromosoma am Ende der Keim- zellenbahn ein ungemischter Abkömmling eines bestimmten des befruchteten Eies ist und also mit diesem identifiziert werden darf. Dies führt zu einem letzten Punkt unserer Betrachtungen über die Reduktion. Ich habe oben auseinandergesetzt, daß die Kopulation je zweier Chromosomen dadurch erklärt werden kann, daß nur so mit den sonst zu beobachtenden kar\ (»kine- tischen Mitteln eine gesetzmäßige Verteilung möglich ist und auch die Kopulation homologer Stücke, wie wir sie soeben kennen gelernt haben, erklärt sich aus dem gleichen Bedürfnis. Allein es ist denkbar, daß die Kopulation der Chromo- somen noch eine tiefere Bedeutung besitzt. Schon 1892, nach- dem Henking für Pyrrhocoris zu dem Ergebnis gelangt war. daß bei diesem Objekt die Reduktion so bewirkt wird, wie es sich später in der Tat hat beweisen lassen, habe ich aus der innigen Vereinigung der präsumptiven Kopulanten den Schluß gezogen (15), daß es sich hierbei möglicherweise um einen Vorgang handeln könnte, der der Konjugation einzeilig Wesen entspräche, so daß, wenn wir sagen: die Kopulanten lösen sich in der zweiten (oder ersten) Reifungsteilung wieder voneinander, dies nicht anders aufzufassen wäre, als wenn 'J 76 wir von zwei konjugierten Paramäcien diese Aussage machen. i.l eben nicht mehr die gleichen, die sich vereinigt haben, m\ sie hab gew sse Bestandteile gegenseitig ausgetauscht. Ganz eb< - könnte es bei der Kopulation der Chromosomen schehen. \~m\ ferner: wie wir bei der Konjugation ein- her Wesen verschiedene Stufen haben von jenem Fall des amaciums. wo zwei Individuen ihre morphologische Selb- stä^digkeit bewahren, nur gewisse Teile austauschen und im Is die gleichen „Individuen" wieder aus der Kon- Ltion hervorgehen, bis zu jenem Fall, wo die zwei Indi- viduen völlig zu einer Einheit verschmelzen und wo jenem ..Auseinandergehen" der Paramäcium-Paarlinge eine wirk- liche „Teilung" Zellteilung] entspricht*), so ließe sich auch für die in Erwägung zu ziehende Konjugation der Chromosomen iken, dal» im einen Fall die Konjuganten trotz Mischung issi r Qualitäten sich als solche erhalten, in einem andern in eine Einheit aufgehen. Und von hier aus ließen sich vielleicht die bisher so ver- wirrenden Widersprüche über die Natur der Reifungsteilungen ufklären. Den Nachweisen über die Bildung der Tetraden durch einmalige Längsteilung und einmalige Querteilung (Ko- lati. >n stehen ebenso bestimmt lautende Angaben gegenüber. '. sich die Tetraden durch zweimalige Längsspaltung bilden. eines Erachtens bedeutet, daß jede Tetrade aus einem rh< nheitlichen ('hromosoma entstanden ist. Obgleich diese Auffassung der Tetraden, als durch zwei- ialig( I ängsspaltung ---bildet, von mir selbst herrührt (9), muß h s gen, da!', ich ihr, seit ich die Bildung von Tetraden durch Kopulation entstanden für nachgewiesen halte, sehr skeptis« h gegenüberstehe. Was meine Angaben über Richtungs- perbildung bei verschiedenen Typen wirbelloser Tiere (13) be- trifft, so denke ich wohl, daß sie sachlich korrekt sind; allein Vergl. hierzu meine Ausführungen in 15 (p. 483). 77 sie besitzen, wie schon von anderer Seite bemerkt, nicht die Beweiskraft, die ich ihnen damals glaubte zuschreiben zu dürfen; denn wir wissen eben jetzt, daß eine Entscheidung nur durch das Studium der früheren Stadien erreicht werden kann. Für Ascaris megalocephala, von wo die ganze Frage ihren Ausgang nahm, ist meine Auffassung (9, 13), daß in den Oocyten und Spermatocyten erster Ordnung aus dem ruhenden Kern die reduzierte Zahl von Elementen hervorgehen, die dann eine zweimalige Längsspaltung erleiden, zwar durch O. Hert\vjg(49) und A. Brauer (21) noch weiter bekräftigt worden. Allein auch hier ist, wie schon Sabaschnikoff(85) betont hat, eine andere Auffassung wenigstens nicht unmöglich, und ich selbst habe neuerdings einige Beobachtungen gemacht, welche viel mehr im Sinn paralleler Kopulation zweier einfach ge- spaltener Chromosomen als für doppelte Längs- spaltung sprechen. Während ich nämlich früher die vier Stäbchen jeder Tetrade stets identisch gefunden hatte, ist mir vor kurzem ein weib- licher Spulwurm in die Hand gekommen, dessen Tetraden ungemein häufig aus zwei unter sich • i-i 1 1 • • 1 -j Fig- 71- Erste identischen längeren und zwei unter sich lden- Reifun^sspindel tischen kürzeren Stäbchen bestehen (Fig. 71), in aus einer Oocyte von Ascaris nie- so auffallendem Gegensatz, daß an eine Täusch- galocephalabiva- ung, etwa durch verschieden starke Kontraktion de"rS'beiden xe! oder Krümmung, nicht zu denken ist. Die Akten traden sichtbar: sie besteht aus über Ascaris sind also noch nicht geschlossen. 7AVCi langen und Nun bleiben aber noch die Angaben über z^jb^en Wirbeltiere und die der Botaniker übrig, über die mir kein auf eigene Beobachtung sich gründendes Urteil zusteht. Auch hier möchte ich aber vor allzugroßer Sicher- heit warnen*)- Sollte es aber wirklich Objekte geben, bei '**U-Li«i» ■<) Soeben erscheint eine Arbeit von MONTGOMERY (68), in der versucht wird, die Verhältnisse bei Salamandra im Sinn einer Reduktionsteilung zu deuten. TS denen bis zur Bildung der Eier und Spermien zu jeder Zell- teilung eine wirkliehe Teilung (Längsspaltung) der Chromo- nen gehört, so möchte ich eben diese Fälle mit jenen oben sprochenen in der Weise in Beziehung setzen, daß bei ihnen an Stelle jener oberflächlichen Kopulation eine wirkliche Ver- imelzung (Konjugation) je zweier Chromosomen zu einem heitlichen Chromatinindividuum zu Stande gekommen ist, was zur Folge hat, daß dann an Stelle der dort eintretenden Wiederlösung der Kopulanten eine echte Teilung (Längs- spaltung) tritt. VI. (bei* die Möglichkeit und das Vorkommen qualitativ ungleicher Kernteilung. Die Einrichtung, daß sich bei jeder Zellteilung die Chro- mosomen in zwei Stücke spalten und daß die entstehenden Spalthälften vermittelst des karyokinetischen Mechanismus in ikter Weise auf die Tochterzellen verteilt werden, gewährt die Möglichkeit, daß von der ersten Embryonalzelle an die gleiche Chromatinkonstitution durch alle Zellenfolgen bis in die Billionen von Elementarteilchen des fertigen Organismus über- tragen wird. Aber leistet die Mitose vielleicht noch mehr? Wir sehen, wie die Zellen in der Embryonalentwicklung in setzmäßiger Weise voneinander verschieden werden und es >t manchen Punkt in der Ontogenese, wo wir solche Diffe- renzierungsschritte an ganz bestimmte Zellteilungen geknüpf- finden, wo also eine Embryonalzelle in zwei Tochterzellen zerfällt, die verschiedene Potenzen enthalten. Es fragt sich: derartige Zelldifferenzierungen mit Kerndifferenziet rungen zusammen oder gar von ihnen ab? Haben alle Kerne in den verschiedensten Organen essentiell gleiche Konstitution — 79 — oder erhält vielleicht bei und zum Zweck jener Scheidung der Anlagen von dem allumfassenden Bestand des Eies die eine Zelle dieses, die andere jenes bestimmte Chromatin mit? Die Tatsache, daß die Kerne in den Zellen verschiedener Organe verschieden aussehen, könnte für eine solche Annahme ins Feld geführt werden, und bei den Askariden und Dytiscus haben wir ja in der Tat ungleichen Chrom atinbestand als Ursache solcher Kernverschiedenheiten kennen gelernt. Allein dies sind Ausnahmen, überdies, wie alsbald zu erläutern, von ganz be- sonderer Art. Sollte der mitotische Prozeß als solcher befähigt sein, zwischen den entstehenden Tochterzellen eine geregelte Kernverschiedenheit zu bewirken, so müßten sich die Chromo- somen bei der regulären Längsspaltung in qualitativ ungleiche Tochterchromosomen spalten. Zu sehen ist von einer solchen Verschiedenheit in den bisher untersuchten Fällen nichts, Schwesterchromosomen sehen identisch aus. Aber das wäre natürlich kein Argument gegen innere Ungleichheit. Wir müssen uns also nach anderen Kri- terien umsehen, um die Frage zu entscheiden. Ein solches Mittel zur Prüfung ist darin gegeben, daß im Fall einer differentiellen Chromosomenteilung besondere Einrichtungen erforderlich wären, um jeder Tochterzelle die ihr bestimmten Spalthälften aller Chromosomen zuzuführen. Wir können unter- suchen, ob solche Einrichtungen bestehen. In seinen Erörterungen über die Bedeutung der Kern- teilungsfiguren hatte W. Roux(79) den Satz aufgestellt, daß der von ihm angenommene Mechanismus der Kernteilung eben- sowohl wie zur Halbierung der Masse jeder einzelnen Qualität, auch zu jeder anderen „bestimmten" Teilung die mechanischen Bedingungen darstelle, und es ist bekannt, daß diese differen- tielle Teilung, d. h. also Spaltung eines jeden Chromo- soma in verschiedenwertige Stücke und gesetzmäßige Verteilung der Spalthälften auf die Tochterzellen be- 8o hufs Bestimmung der spezifischen Eigenschaften dieser Zellen, in ihm Entwicklungstheorien von Roux und \\'i>ma\.\ eine sehr wichtige Rolle gespielt hat*). S i fein nun die Analyse des damals Bekannten und so bewundernswert die Voraussicht des noch zu Entdeckenden in Km xs Darlegungen war, bei der Annahme der differentiellen Kernteilung hat dieser Forscher einen wichtigen Punkt über- sehen. Wohl heißt es (Gesammelte Abh. Bd. II, p. 137): es müssen di< geeigneten Vorrichtungen getroffen werden, daß 11 der Halbierung der Mutterteile jeder der beiden Tochter- teile auf die richtige Seite gebracht werde. Aber die Haupt- frage: welche Vorrichtungen dies leisten .könnten, wird nicht diskutiert Meine Studien über die Konstitution und den Mechanis- mus karv« -kinetischer Figuren haben mich nun (1888, 11) zu Resultaten über die Beziehungen zwischen den Sphären und Chromosomen geführt, nach denen der karyokinetische Apparat nicht im Stande ist, eine geordnete differentielle Chormosomen- teilung zu bewirken, und ich habe später (17) die Frage noch einmal ausführlicher behandelt. Bei der Wichtigkeit des Problems und nach den Mißverständnissen, denen meine S< hlüsse begegnet sind, mag es erlaubt sein, die Überlegungen, die mich geleitet 'haben, hier wenigstens in ihren Grundzügen kurz zu schildern. K<>| \ hat in einer soeben erschienenen Schrift (80) diesen seinen früheren dpunkt aufgegeben ; auch für ihn ist nunmehr „die Teilung der Idiosomen [ualitativi Halbierung". Freilich scheint diese Anschauungsänderung ROUX wenige! durch die sogleich zu besprechenden Tatsachen verursacht zu Ls durch Erwägungen, denen ich meinerseits kein Gewicht für unsere Frage Und es daif in diesem Aufsatz, der von der Bedeutung der ■n Vorgänge für die Erforschung der Kernkonstitution handelt, und v die ich der früheren theoretischen Behandlung dieses Pro- ••!; RoüXs (79) entgegenbringe, nicht unerwähnt bleiben, daß seine n über die Bedingungen bestimmt geregelter Chromatinverteilung mei: .chtens auf einer Verkennung des Wesens der Mitose beruhen. — 81 — Aus Beobachtungen über gewisse karyokinetische Ab- normitäten bei Ascaris (n) ging hervor — und wird durch die kürzlich veröffentlichten Untersuchungen von M. Boveri an Seeigeleiern (6) mit noch größerer Evidenz bewiesen - daß die Verteilung der Spalthälften aller Chromosomen auf zwei von- einander entfernte Bereiche bei der typischen Karyokinese der Metazoen ausschließlich dadurch gewährleistet wird, daß bei der Lösung der Schwesterchromosomen voneinander das eine von beiden mit dem einen, das andere mit dem anderen Pol materiell verbunden ist. Rein durch die Entfernung und Formveränderung der Sphären kommen die Tochterchromo- somen an ihre richtige Stelle*). Damit also bei differentieller Chromosomenteilung von allen Mutterchromosomen die gleich- sinnigen Spalthälften in die gleiche Tochterzelle gelangen könnten, müßten Einrichtungen vorhanden sein, welche be- wirken, daß die gleichsinnigen Seiten alier Mutterchromosomen mit der gleichen Sphäre in Verbindung treten. Dies ließe sich in der Weise denken (11, p. 182), „daß die beiden Centrosomen in gewisser Hinsicht entgegengesetzte Eigenschaften besäßen und daß ein dieser Polarität entsprechender Gegensatz auch zwischen den in einem Mutterelement vorbereiteten Tochter- elementen bestünde, so zwar, daß jedes von diesen nur mit einem bestimmten Pol verbunden werden könne", wie dies in Fig. 72, (p. 82) schematisch dargestellt ist. Allein ich vermochte aus der Konstitution mehrpoliger Figuren abzuleiten, daß eine solche Einrichtung nicht besteht. Nehmen wir ein doppelt- befruchtetes Ei mit vier Polen oder eine Zelle, in der vier Pole dadurch entstanden sind, daß bei normalem Ablauf aller inneren Vorgänge die Protoplasmateilung unterdrückt worden *) Diese Auffassung des karyokinetischen Mechanismus findet sich zum erstenmal in der geistvollen Analyse des mitotischen Prozesses bei E. VAN BENEDEB (3) ausgesprochen. Ein Beweis für die vertretene Anschauung wird jedoch durch seine nur auf den noi malen Verlauf sich beziehende Darstellung nicht geliefert. Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. 82 — i» und R. HEBTWIG 53, Th. Boveri 17), so haben wir cb unserer Voraussetzung zwei Centren mit der Polarisation \ schwarz), zwei mit der Polarisation B (weiß), die in zweierlei Weise zueinander gruppiert sein können (Fig. 73 und 74). üi Annahme, daß jede Spalthälfte eines jeden Chromo- ma nur mit Centren bestimmter Qualität in Verbindung ten könne, wurde immer nur Verbindungen ungleichnamiger Pole durch Spindeln erlauben, im ersteren Fall könnten nur die in Fig. 73. im zweiten nur die in Fig. 74 dargestellten Beziehungen zu Stande kommen. Tatsächlich aber finden wir, vor allem die Beobachtungen von O. und R. Hertwig (53) an Seeigeleiern, die von I Lerla (47) an Ascariseiern lehren, auch Fig. 73- Fig. 74- B 2 —74. Schemata zur Erläuterung der Konstitutionsmöglichkeiten von Teilungs- figuren onl .nähme einer Prädestination bestimmter Chromosomenspalthälften zu besimmten Polen. alle anderen geometrisch denkbaren Kombinationen, z.B. neben Verbindungen in drei oder vier Seiten des Centrenquadrats auch solche in einer Diagonale, eine Kombination, bei der mindestens «ine Spindel gleichnamige Pole verbinden müßt Diese Fälle zeigen somit — natürlich nur für die- jenigen ( Objekte, an denen sie beobachtet worden sind — daß die Annahme eines Abgestimmtseins jeder der beiden Chromo- iten auf eine andere Centrenbeschaffenheit nicht richtig sein kann. Jeder der vorhandenen Pole hat zunächst, wie ich - &3 - aus den angeführten Tatsachen geschlossen habe (vgl. p. 25) die Fähigkeit, mit jeder Seite eines jeden Chromosoma eine Verbindung einzugehen ; und damit ist eine geregelte differen- tielle Kernteilung unmöglich. Auch jede andere noch denk- bare Annahme über ordnende Vorrichtungen wird, wie ich gezeigt zu haben glaube, durch die Konstitution gewisser ab- normer Teilungsfiguren ausgeschlossen. Morgan (71) hat gegen diese Argumentation den Ein- wand erhoben, daß mein Resultat gegen die Existenz einer differenti eilen Kernteilung im normalen Verlauf deshalb nichts beweise, weil es höchst unwahrscheinlich sei, daß aus Zellen mit mehrpoligen Teilungsfiguren ein normales Produkt ent- stehen könne. Dieser Einwand beruht jedoch auf einem Miß- verständnis. Nicht dazu dienten mir bei meinen in Rede stehenden Betrachtungen die mehrpoligen Figuren, um zu de- monstrieren, daß in ihnen selbst geordnete differentielle Chro- mosomenverteilung nicht vorkommen kann, was ohne weiteres selbstverständlich ist, sondern dazu, mitotische Anordnungen vorzuführen, welche beweisen, daß ganz allgemein und also auch in der normalen zweipoligen Figur eine Abstimmung bestimmter Spalthälften auf bestimmte Pole, wie sie zu qualitativ ungleicher Kernteilung nötig wäre, nicht an- genommen werden kann. Nicht auf das Schicksal der von mir angeführten Fälle baut sich, kurz gesagt, meine Beweis- führung auf, sondern auf ihre bloße Existenz. Von größter Wichtigkeit für unsere Frage ist es nun, daß auch aus der Entwicklung von Keimen, in denen die Kernverteilung in gewisser Weise experimentell abgeändert worden ist, der Schluß gezogen werden muß, daß eine qualitiativ ungleiche Teilung nicht vorliegen kann. Zuerst von Driesch (28) bei Echiniden, dann von O. Hertwig (50, 5 1) beim Frosch wurde durch Deformierung der Eier während des Furchungsprozesses bewirkt, daß z. B. die 8 Kerne, welche durch die drei ersten - 84 - |, ; ; ,;• ■:, gebildet werden und die ihrer Genealogie nach ge- nau bestimmte Stellungen im Keimganzen einnehmen sollten, in ganz andere enseitige Stellungen geraten, als normal, daß, wenn sie verschieden wären und diese Verschiedenheit spezifische Potenz der zugehörigen Zellen bestimmen würde, eine abnorme Entwicklung eintreten müßte. Aus der stets normalen Entwicklung haben die genannten Autoren, wie mir scheint, mit vollem Recht den Schluß gezogen, daß in diesen Fällen qualitativ ungleiche Kernteilung nicht vorliegen kann. •urlich sind auch diese Versuche nur für diejenigen Objekte und für diejenigen Teilungen bindend, auf die sie sich direkt ziehen. Doch darf darauf hingewiesen werden, daß wenn differentielle Kernteilung als primum movens weiterer Differen- zierung für die dritte Furche des Frosch- oder Seeigeleies aus- schlossen werden darf, es höchst unwahrscheinlich ist, daß immer als das primär Bestimmende — irgendwo im ontogenetischen (teschehen vorkommt. Mit dem aus den mehrpoligen Mitosen gewonnenen Er- gebnis, daß der karyokinetische Apparat eine sehr mangel- hafte Vorrichtung ist zu qualitativ ungleicher Chromati nteilung, harmoniert es nun aufs beste, daß in den oben besprochenen Qen von Asearis und Dytiscus, in denen wir ein verschie- den. \s Verhalten von Schwesterzellen in ihrem Chromatinbestand wirklieh konstatieren, dieser Zustand nicht mit den Mitteln der M i tose erreicht wird, sondern in einer davon sehr charak- teristisch verschiedenen, in beiden Fällen wieder anderen Weise. Bei Asearis so, daß das Chromatin auf beide Schwesterzellen !:/ glei« 1) verteilt wird, und dann erst in der einen Zelle — höchst wahrscheinlich unter dem Einfluß der hier gegebenen Plasmabeschaffenheit — gewisse Teile aller Chromosomen degenerieren, bei Dytiscus so, daß ein bestimmter Teil des Chromatins der Mutterzelle von der Mitose ausgeschlossen und als einheitliche Masse der einen Tochterzelle zugeteilt wird, - 85 - ähnlich wie z. B. der Nahrungsdotter bei gewissen Zellteilungen auf die eine Tochterzelle übergeht. Und es ist für diese Fälle weiterhin bezeichnend, daß sie auch insofern nicht den ursprünglichen Vorstellungen über differentielle Kernteilung entsprechen, als nicht die eine Tochterzelle dieses, die andere jenes Chromatin erhält, sondern beide das gleiche, die eine dazu aber noch ein Plus entweder allein bewahrt (Ascaris) oder allein zugeteilt erhält (Dytiscus . Dieser Satz gilt auch für den dritten Fall, in dem wir eine Art von differenti eller Kernteilung vor uns haben, für die Reif ungsteilun gen der Insekten, in denen das sog. acces- sorische Chromosoma ungeteilt in die eine Tochterzelle über- geht (vergl. p. 55, 56). Ob dieser Transport durch den karvo- kinetischen Fadenapparat bewirkt wird, erscheint zweifelhaft; nach einigen Abbildungen von R. de SiNETY(8y), speziell seiner Fig. 110 von Orphania denticauda, möchte ich annehmen, daß dieses Chromosoma, ähnlich dem Chromatinring bei Dytiscus, von der Karyokinese ausgeschlossen ist und daß es je nach seiner zufälligen Lage in die eine oder die andere Tochterzelle gelangt. Solange es nur ein einziges ist, ist ein besonderer Apparat zu seiner Bewegung überflüssig; wohin es auch durch den Zufall im einzelnen Fall verschlagen werden mag, immer wird die eine Hälfte der Samenzellen es enthalten, die andere nicht. Sollte aber eine Verbindung des accessorischen Chromosoma mit ziehenden Fasern eintreten, so wäre auch hier die einseitige Zuweisung leicht verständlich zu machen. Im IL Abschnitt wurde dargelegt, daß für die Art, wie die Spindelfasern mit den Chromosomen in Verbindung treten, ganz bestimmte Ge- setze bestehen, darin sich äußernd, daß an die beiden Polseiten eines Chromosoma nie Fädchen der gleichen Sphäre sich an- heften, umgekehrt an die eine Polseite eines Chromosoma nie Fädchen von beiden oder, im Fall mehrerer Centren, von 86 — mehreren Sphären; so daß also im Fall, wo vier Centren vor- .. nur zwei überhaupt eine Verbindung mit einem be- mmten Chromosoma eingehen können, d. h. eben nur so viele, als Polseiten in dem Mutterelement ausgebildet sind. I tenkt man sich nun, das accessorische Chromosoma, welches ungeteilt in die eine Tochterzelle übergehen soll, bringe diese typische Bipolarität gar nicht zur Ausbildung, sondern ver- harr« ■ dauernd in «lern Polaritätszustand eines Tochterchromo- soma vergl. p. 23), so wird es überhaupt nur mit einer Sphäre in Beziehung zu treten vermögen, und es könnte wieder bei nur einem sich so verhaltenden — vom Zufall ab- hängig bleiben, welche Sphäre sich zuerst mit ihm in Ver- bindung setzt: immer müssen mit voller Sicherheit in gleicher Anzahl Samen/eilen mit und ohne accessorisches Chromosoma entstehen. lassen wir die Ergebnisse dieser Betrachtungen zusammen, wird sich zur Zeit folgendes sagen lassen. Wie zu simul- taner Mehrteilung, so ist die Karyokinese auch zu geordneter qualitativ ungleicher Zweiteilung ein sehr ungeeigneter Apparat. I > '■ gewöhnlich als roh angesehene Protoplasmateilung ist in diesem Punkte der so sorgfältig arbeitenden Mitose weit über- - en Das Mangelhafte der Mitose für den in Rede stehen- den Zweck liegt in der Vielheit der Chromosomen und in der Art. wie deren Spalthälften ganz passiv von Seiten eines mag erwähnt sein, daß auch die (scheinbar rohe) direkte Kern- lung viel geeigneter erscheint zu qualitativ ungleicher Teilung als die indirekte. Axt, wie sich in den. Oogonien von Dytiscus der Chromatinring von dem Chromatin trennt (vergl. pag. 33), ein Vorgang, bei dem ohne Zweifel ver- Chromatin in gesetzmäßiger Weise voneinander gesondert wird, au genommen, eine direkte Kernteilung. Würde sich zwischen beiden die Zellsubstanz durchschnüren, so hätten wir Schwesterzellen mit be- n Chromatin. Es ist nicht unmöglich, daß etwas Derartiges . Minnu. - 87 - protoplasmatischen Apparats verteilt werden. Nur wo sich die differentielle Teilung auf ein einziges Chromosoma er- strecken soll, sei es, daß dieses sich in un gleichwertige Stücke spaltet oder ganz in die eine Tochterzelle übergeht (Sperma- tocyten der Insekten), sowie dann, wenn viele Teile sich in- folge Zusammenhäufung wie ein Körper verhalten (Dytiscus), kann ohne vorausgehende Protoplasmadifferenzierung eine ge- regelte Verschiedenheit des Kernbestands von Schwesterzellen bewirkt werden*). Eine differentielle Chromosomenteilung, die mehrere oder alle Elemente umfassen soll, ist vermittelst des uns bekannten karyokinetischen Mechanismus nur denkbar bei vorhergegangener Plasmadifferenzierung. Auch unter dieser Voraussetzung wird sie für die geprüften Fälle durch die Konstitution der mehrpoligen Figuren, sowie durch die Ver- suche über die Entwicklung deformierter Eier ausgeschlossen. Die Annahme dieser Art von qualitativ-ungleicher Kernteilung dürfte damit ganz allgemein ihre Berechtigung verloren haben. Wenn das Primäre doch die Protoplasmadiffenzierung sein muß, so kann verschiedenes Verhalten der Chromosomen in Schwester- zellen, wo solches überhaupt vorkommt, am einfachsten dadurch erreicht werden, „daß — wofür auch der Augenschein spricht — die Schwesterchromosomen bei ihrer Bildung identisch sind und daß nur ihre Lage in der einen oder andern Tochterzelle darüber entscheidet, ob sie diesen oder jenen Weg weiterer Umgestaltung einschlagen" (17). Fassen wir die bekannten Fälle ungleichen Chromatin- bestands von Schwesterzellen noch von einem andern Gesichts- punkt aus ins Auge, so ist erwähnenswert, daß sie in engster Beziehung stehen zu den Nachweisen über Verschiedenwertig- keit einzelner Bereiche des gleichen Chromosoma, sowie zu *) Damit soll nicht ausgeschlossen sein, daß vielleicht bei Dytiscus eine solche Protoplasmadifferenz besteht und der Chromatinring stets einer bestimmten Tochterzelle zugewiesen wird. 88 — denen einer Wrsehieden Wertigkeit der ganzen Chromosomen eines und desselben Kerns. Nirgends, soweit wir bis jetzt wissen, ist die mitotische Teilung (Längsspaltung) der Chro- mosomen eine qualitativ ungleiche, sondern die Kerndifferen- zierung ruht entweder darauf, daß von den verschieden- rügen Bereichen eines jeden Chromosoma die eine Tochter- Bereiche behält oder allein bekommt, welche der anderen verloren gellen (Ascaris und wahrscheinlich Dytiscus), oder darauf, dal) von den verschiedenwertigen Chromosomen ä Kerns ein spezifisches ausschließlich der einen Tochter- zelle zufällt Spermatogenese der Insekten). Noch ein letzter Punkt ist hier zu betrachten. Die Eigen- schaften, welche die Karyokinese zu geordneter qualitativ ungleicher Chromosomenteilung unbrauchbar machen, befähigen dieselbe auf der anderen Seite unter besonderen Bedingungen zur Erzeugung einer gewissen Variabilität des Chromatin- ätands homologer Zellen; und dieser Fall dürfte verwirk- lieht sein bei der Reduktionsteilung. Bei dieser Teilung", \v<> wir nach den im vorigen Abschnitt mitgeteilten Erfah- rungen anzunehmen haben, daß jede Chromatinportion der Aquatorialplatte aus zwei essentiell gleichwertigen, aber indi- viduell verschiedenen Hälften besteht — nämlich einer vom Vater, einer von der Mutter stammenden — wird die Unfähig- keit des Apparats, eine bestimmte Hälfte mit einem bestimm- ten Pol in Verbindung zu setzen, alle erdenklichen Kombina- tionen väterlicher und mütterlicher Chromosomen in den ent- thenden Tochterzellen bewirken müssen, wovon schon im V. Abschnitt (vergl. p. 75) die Rede war. Und dies wäre • neben den eben betrachteten ein letzter Typus „differen- ler Kernteilung", von freilich in jeder Hinsicht ganz eige- Art. 8g VII. Zusammenfassung und Ausblicke. Läßt man, vor- und rückwärts schauend, die Tatsachen die wir betrachtet haben, an dem geistigen Auge vorüberziehen, so ist nicht zu verkennen, daß die einzelnen Teile, die gar oft bei ihrer Entdeckung isoliert und scheinbar wertlos dalagen, sich ineinanderfügen und ein sinnvolles Ganze sich zu gestalten beginnt. Mag manchen Fernerstehenden beim Durchblättern der riesigen Zellteilungslitteratur das Gefühl beschleichen , daß die Bilder der chromatischen Figuren in den neuesten Schriften auch nicht viel mehr darbieten , als was die Begründer dieses Forschungsgebietes vor mehr als 20 Jahren gesehen haben, so wird ein genauerer Einblick doch zu der Anerkennung führen, daß die Aussagen, die wir heute über diese Dinge machen können, an Fülle, Klarheit und Bestimmtheit in einer Weise gewonnen haben, die die Erwartungen, welche man damals hegen konnte, weit übertrifft. Aus den Beobachtungen über die Teilung des Kerns hat sich eine Lehre von der Kernkon- stitution entwickelt. Ich glaube nicht, daß viele Fälle auf- zuzählen wären, wo sich bei einer morphologischen Analyse von Organisationen das genaueste Studium der minutiösesten Einzelheiten so reich durch Aufdeckung der überraschendsten Gesetzmäßigkeit gelohnt hat, wie beim Chromatin. Und wir dürfen hinzufügen, daß noch immer, wo sich nur Gelegenheit dazu darbieten wird, die sorgfältigste Analyse der Chromatin- schicksale eine wichtige und dankbare Aufgabe sein wird. Bei Besprechung der Theorie der Chromosomenindividua- lität habe ich hervorgehoben, daß die Überzeugung von ihrer Richtigkeit umsomehr steigen muß, je mehr man im Stande ist, das ganze Gebiet zu überblicken, und ich wage zu hoffen, daß der Leser nach der Umschau, die wir gehalten haben, 9o — :• Behauptung beipflichten wird. Es wäre, angesichts der in den Zuständen und Schicksalen der Chromosomen sich über- all ausprägenden, immer aufs Neue zur Bewunderung hin- reißenden Regel- und Gesetzmäßigkeit, absurd, anzunehmen, daß alles dies, was wir bei der Teilung des Kerns in solcher Klarheit vor uns sehen, im ruhenden Kern untergehen und damit gänzlich zwecklos gemacht werden sollte — nur weil der ruhende Korn für unsere Hilfsmittel bis jetzt nicht analy- sierbar ist Und welche Einrichtungen wären überhaupt denk- . um von einer Teilung zur nächsten immer wieder die spezifische identische Anordnung zu bewirken, wenn nicht die Kontinuität dieser Anordnung selbst? S ' scheint mir die Bezeichnung der Chromosomen als selbständiger elementarer Lebewesen heute berechtigter als je. Wenn wir diese Gebilde in ihren Lebensäußerungen ver- folgen, wie sie sich bei der Entstehung des ruhenden Kerns nach Rhizopodenart verästeln, sich bei dessen Auflösung wieder zu- sammenziehen; wie sie sich durch Teilung fortpflanzen und zu lv- Zeiten paarweise kopulieren, so ist dies eine Stufe von Lebensäußerungen, wie sie den ganzen Zelleu zukommt, und die Art. wie die Chromosomen mit dem Protoplasma zu- sammen eine Einheit darstellen, läßt sich vielleicht am besten anschaulich machen unter dem Bild einer äußerst engen Sym- Ja, ich halte es für eine diskutable Erage, ob dies nicht sogar mehr sein könnte als ein Bild. Es wäre eine Möglichkeit, daß das. was wir Zelle nennen und für das unser \ erstand nach einfacheren Vorstufen fragt, aus einer Symbiose n zweierlei < -in lachen Plasmagebilden, Moneren, wenn wir so «n wollen, entstanden wäre, derart, daß sich eine Anzahl kleiner: die Chromosomen, in einem größeren, das wir jetzt Zellenkörper nennen, angesiedelt hätten. Manches jetzt Sonder- Für das physiologische Verhältnis des ganzen Kerns zum Protoplasma hat schon W. PFEFFER 174) dieses Bild gebraucht. — 9i — bare an dem Verhältnis von Kern und Protoplasma könnte sich so erklären, worauf jedoch hier nicht weiter eingegangen werden soll. Nicht nur in ganz bestimmter Zahl gehören diese Chro- matinindividuen zu jedem Protoplasmaindividuum, sie können auch unter sich spezialisiert sein zu verschiedenen Typen. Für gewöhnlich ziehen sie sich aus dem Protoplasma zurück in einen Binnenraum: die Kernvakuole, und treten hier anschei- nend in engere Relationen zu einander, die vielleicht eine physiologische Bedeutung besitzen, wie ja auch gerade dieser Zustand es ist, in dem sie wachsen*), also Stoffe aus dem Protoplasma aufnehmen und wohl auch Stoffe ins Proto- plasma abgeben, worauf vermutlich ihre physiologische Rolle beruht (H. de Vries 96). In das Protoplasma treten die Chromatinindividuen nur ein bei ihrer Fortpflanzung. Man könnte sagen: sie über- liefern sich dem Protoplasma, um sich von ihm bei seiner Teilung richtig verteilen zu lassen , auf daß jede Tochter- zelle von jedem die Hälfte, also wieder alle Arten erhält. So ist es in allen Teilungen bis auf eine: hier werden die im Befruchtungsakt aus zwei Zellen zusammengeführten Chro- mosomen wieder in gesetzmäßiger Weise auf zwei Zellen verteilt. So haben wir also hinsichtlich des Morphologischen schon eine sehr beachtenswerte Vollständigkeit der Erkenntnis erreicht. Aber je mehr hier unsere Einsicht wächst, um so mehr empfinden wir, daß das Morphologische in diesem Wissensgebiet doch nur der Unterbau ist für das, was wir schließlich zu ergründen suchen: was denn diese Chromatin- elemente und ihre merkwürdigen Schiksale für eine physio- logische Bedeutung besitzen. Es bleibt uns also noch die *) Vergl. 11, p. 58. — 92 — 0 zu untersuchen, welche Mittel und Wege bestehen, um er die physiologische Bedeutung der erkannten Verhältnisse zu exakten Resultaten gelangen zu können. Von dem einfachsten hier in Betracht kommenden Ex- •: der Entfernung des ganzen Kerns aus einer Zelle, dürfen wir an dieser Stelle absehen; nicht, weil auf diese Weise nicht etwa Resultate von größter Wichtigkeit erzielbar und auch bereits erreicht wären. Allein sie erlauben nur Aussagen über die Funktion des Kerns als eines Ganzen und 5, was sie lehren, könnte auch von einem Kern geleistet werden, der sich nach dem alten REMAKschen Schema teilt. Zu den Tatsachen, die uns die Mitose enthüllt: der im Kern enthaltenen Vielheit und Verschiedenheit der Chromatinele- mente, haben die Totalexstirpationen keine Beziehung. Für unsere Frage der Kernkonstitution und ihrer physiologi- schen Bedeutung kommen also nur Fälle in Betracht, wo eine Zelle, sei es im natürlichen Verlauf des Geschehens oder in- folge eines experimentellen Eingriffs, eine Abweichung von dem typischen < hromatinbestand oder wenigstens von dem Bestand einer sonst gleichwertigen Schwesterzelle darbietet. Di«* erste einfachere Frage ist die, ob die bestimmte / hl von Chromosomen, welche eine Zelle in ihrem regu- lären Kernbestand besitzt, oder die in dieser Zahl gegebene stimmte Chromatin menge eine bestimmte Funktion er- kennen läßt Es ist in dieser Hinsicht vielleicht nicht beson- ders auffallend, daß Zellen mehr Chromatin vertragen können, als ihnen typischerweise zukommt, wie dies vor allem meine Beobachtungen an Ascaris (18), diejenigen Gerassimoff's an Spyrogyra zeigen. Viel wichtiger ist die Tatsache, daß die Chromosomenzahl ohne Schädigung auf die Hälfte redu- ziert sein darf, was durch meine Versuche über die Entwick- von Seeigeleiern mit bloßem Spermakern festgestellt 93 ist*). Zugleich aber läßt sich nun hierbei und ebenso aus den Versuchen mit künstlich verdoppelter Chromosomenzahl eine interessante Wirkung der Chromatin menge erkennen. Die Zellen eines Seeigelkeimes mit halber Chromatinmenge teilen sich öfter, werden also kleiner, als die mit Normalzahl, diejenigen mit doppelter Zahl weniger oft und bleiben also größer, um das gleiche Entwicklungsstadium zu erreichen (vgl. p. i6u. 17). Ja, die Spyrogyrazelle , die bei ihrer Bildung doppelt so viele Kernelemente in sich aufgenommen hat als normal, wächst, wie Gerasslmoff gefunden hat, zu einer viel beträchtlicheren Größe heran, als eine normale Spyrogyrazelle je erreicht. Wir konstatieren somit eine Abhängigkeit der Zellgröße von der Chromosomenzahl, bezw. der Chromatinmenge, ein Ver- hältnis, das R. Hertwig (52) kürzlich unter der Bezeichnung „Kernplasmarelation" zum Ausgangspunkt interessanter Erör- terungen gemacht hat. . Die engen funktionellen Beziehungen zwischen Kern und Protoplasma, und die schon so oft, besonders von botanischer Seite hervorgehobene Erscheinung einer jedem Kern zukommenden beschränkten Wirkungssphäre erhalten durch diese Tatsachen eine besonders klare Illustration und auf manchen bisher dunklen Sachverhalt fällt von hier aus Licht. Ich erwähne vor allem die sowohl von Botanikern wie Zoologen festgestellte Tatsache, daß der verschiedenen Größe homologer und homodynamer Organe nicht verschiedene Größe, sondern verschiedene Anzahl der Zellen entspricht. J. Sachs (86) und Strasburger (91) haben dies gleichzeitig er- kannt; des ersteren Schüler Amelung (i) schreibt in einer diesen Verhältnissen speziell gewidmeten Schrift: „Verschieden große Organe gleicher Art desselben Pflanzenindividuums be- stehen aus Zellen von gleicher oder nahezu gleicher Größe." *) Die Ergebnisse von E. B. WILSON über die parthenogenetische Ent- wicklung von Seelgeleiern sprechen wohl im gleichen Sinn; doch steht für sie die Untersuchung des Zell- und Kernbestandes der Larven noch- aus. 94 — I , nz ähnlich lautet für tierische Objekte das Ergebnis C. Rabls 77) „daß innerhalb einer engbegrenzten Gruppe die ler Zellen eine bestimmte ist, daß aber ihre Zahl je nach der Körpergröße der einzelnen Arten schwankt." I« h halte es nach den oben mitgeteilten Experimenten iit für zweifelhaft, daß wir in dieser Erscheinung einen Aus- druck jener strengen Abhängigkeit der Zellgröße von der Chromatinmenge zu erblicken haben, welch letztere ja in allen ganen des gleichen Individuums die gleiche ist*) und auch nah verwandten Organismen in der Regel annähernd über- einstimmen wird Eine zweite Erscheinung, für die unsere Erkenntnis der Abhängigkeit der Protoplasmagröße von der Chromosomenzahl Aufklärung bringt, ist die Entstehungsweise der Riesenzellen Mit gewissen hier nicht in Betracht kommenden Ausnahmen, i Es war eine naheliegende Frage, ob die „echten" menschlichen Riesen und Zwerge Zellen von typischer Größe in vermehrter oder verminderter Zahl ent- halten, "der die Riesen vielleicht entsprechend größere, die Zwerge entsprechend kleinere Elemente in typischer Zahl. Es wäre denkbar, daß auch beim Menschen ichtete Eier mit erhöhter oder verminderter Chromosomenzahl vorkämen und dal', die hiernach zu erwartenden abnormen Zellengrößen bei einer vielleicht vor- nan. Regulation der Zellenzahl des ausgewachsenen Individuums zur Riesen- Zwergbildung führen könnten. Es scheint jedoch, daß diese, schon nach den partiellen Kiesenbildungen unwahrscheinliche Erklärungsmöglichkeit nicht zutrifft. Durch das freundliche Entgegenkommen des Herrn Hofrat TOLDT in Wien, dem all hirrfür auch an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank abstatte, hatte ich heit, eine Phalange des von LANGER beschriebenen Grenadiers (Skelett- höh( : cm) auf die Grübe und Zahl der Knochenkörperchcn zu untersuchen und diese Verhältnisse mit den entsprechenden eines Individuums von weniger als Mittelgröße zu vergleichen. Es ergab sich, daß der Riese nicht größere, sondern echend nv-lir Knochenkörperchcn besitzt. Eine zweite Probe dieser Art lanke ich der Direktion des Berliner Panoptikums, die mir auf meinen Wunsch abgeschabtes Epithel der" Zungenschlennhaut des 238 cm großen Riesen Feodor hnow zuschickte. Die Zellen waren im Durchschnitt genau so groß wie meine Wir haben hier also eine neue Bestätigung des Satzes, daß die Größe / llen für eine bestimmte Organismenart oder -Gruppe konstant ist und nur die Zahl mit der verschiedenen Größe des Organs wechselt. Die Ursache der Riesen- bildung bleibt aber damit nach wie vor dunkel. 95 im Säugetierorganismus, jener eigentümlichen Zellen, deren be- sondere Funktionen nur von einem riesigen Protoplasmaleib be- wältigt werden können. Damit aus einer Zelle von bestimmter Kernplasmarelation eine Riesenzelle entstehen kann, wird nach den angeführten Ergebnissen als Vorbedingung eine starke Vermehrung des Chromatins eintreten müssen. Aber schon in dem kleinen Leukocyten, aus dem die Riesenzelle entstehen soll, ist das Chromatin ausgewachsen (vgl. p. 18, 19). Wie soll es sich weiter vermehren? Die Antwort geben, wie mir scheint, die Ermittelungen über die Entstehung der Riesenzellen des Knochenmarks, die wir M. Heidenhain (44) verdanken. Diese bilden sich aus typischen Leukocyten dadurch, daß fortgesetzt Mitosen auftreten, die aber nie zu einer Zellteilung führen. Nach der Zahl der Centrosomen, die Heidenhain in den Riesenzellen nachgewiesen hat, ist anzunehmen, daß eine fertige Riesenzelle mindestens. 7 — 8 mal einen solchen mitotischen, nicht von Zellteilung begleiteten Prozeß durchgemacht hat, wodurch die Chromosomenzahl und damit auch die Chromatinmenge auf das 100 — 200 fache erhöht worden ist. Es ist dies eben offen- bar der einfachste Weg, die nötige Chromatinmenge herzu- stellen, die für das Heranwachsen eines Riesenprotoplasma- leibes erforderlich ist. Und so erklären sich die scheinbar zwecklosen Mitosen *). Von dem gewonnenen Standpunkt aus werden nun end- lich auch die Verhältnisse in den Oocyten zu beurteilen sein. Auch hier besteht das Bedürfnis nach riesiger Protoplasma- vermehrung, also wohl wieder primär nach entsprechender *) Es mag hierzu bemerkt sein, daß diese Tatsachen im Verein mit unseren sonstigen Erfahrungen dafür sprechen, daß sich die Chromatinindividuen. die wir zu allen Zeiten im Kern annehmen müssen, nur im kontrahierten Zustand — als Chromosomen — fortpflanzen können, nicht im Gerüstzustand. Denn sonst wäre nicht einzusehen, warum in den Riesenzellen zum Zweck des an die Fortpflanzung der Chromosomen gebundenen Wachstums die komplizierten mitotischen Vorgänge inszeniert werden. - q6 - Chromatin Vermehrung; mit dem Unterschied jedoch gegenüber den eben betrachteten Riesenzellen, daß diese letzteren nach Ausübung ihrer spezifischen Funktion zu Grunde gehen können, wogegen das Ei die Kontinuität der Individuen vermittelt und dabei am Schluß seiner Sonderexistenz wieder eine ganz kleine Chromatinmenge und genau bestimmte Chromosomenzahl be- sitzen muß, als Äquivalent zu dem Kernanteil der Samenzelle. Wir müssen also hier spezifische Verhältnisse erwarten, wie sonst wohl nirgends wiederkehren, und daß solche vor- liegen, geht aus dem, was wir wissen, zur Genüge hervor vgl. p. 41). Aber eine Deutung im einzelnen und einheit- liche Beurteilung der vielfach widerspruchsvollen Ergebnisse ist vorläufig kaum durchführbar. Von weit größerem Interesse als die Frage nach der Funktion einer bestimmten Chromatinmenge ist nun die zweite, ob sich Beziehungen bestimmten Chromatins zu bestimmter Zellfunktion erkennen lassen. Einen gewissen Einblick in dieser Hinsicht, wenn auch freilich nur sehr unbestimmter Natur, gewähren die Fälle von Ascaris und Dytiscus (vgl. p. 27 — 33), wo im normalen Verlauf zwei Schwesterzellen in ihrem Chromatingehalt verschieden sind und wo wir in der Lage sind, zu verfolgen, was aus jeder wird. Wir wissen für beide Fälle, daß aus denjenigen /»•Hin, die das gesamte Chromatin bewahren, Sexualzellen hervorgehen, aus den anderen somatische Zellen, bezw. hin- fällige Xährzellen. Es wird nicht zu kühn sein, wenn wir daraus schließen, daß den Sexualzellen bestimmte Chromatin- teile nötig sind, die die somatischen nicht brauchen. Und eine allgemeine Folgerung wenigstens dürfen wir, glaube ich, hieraus noch ableiten, daß der Kern nicht ein Zellorgan sein kann mit einer einzigen bestimmten Funktion, wrie etwa ein — 97 Atmungsorgan, sondern daß es spezifisches, zu bestimmter Zellenleistung in Beziehung stehendes Chromatin gibt. Und so wenig dies ist, so ist es immerhin etwas. Es wäre ein Fortschritt von größter Wichtigkeit, wenn es gelänge, festzustellen, welche Wirkung die Chrom atinteile, die in den genannten Fällen nur der einen der beiden Söhwester- zellen erhalten bleiben, in dieser oder ihren Abkömmlingen ausüben. Allein es scheinen mir zur Zeit kaum Aussichten vorhanden zu sein, dieser Frage auf experimentellem Wege näher zu kommen. Unter dem Einfluß der Wi:i>MA.\xschen Theorien wird man geneigt sein, in den Chromosomenenden der Ascariden, die der Keimbahn reserviert bleiben, ,, Keim- plasma" zu sehen, in den mittleren Abschnitten ein speziali- siertes „somatisches" Kernplasma. Allein genauere Überlegung zeigt, daß eine umgekehrte Anschauung ebensoviel Berechti- gung hat, nämlich die, daß in den Schleifenenden die Be- stimmung für die spezifische histologische Ausbildung der Sexualzellen gegeben ist*). *) Auf eine Möglichkeit sei hier aufmerksam gemacht, ohne daß dieser Idee damit ein besonderer Wert beigelegt werden soll; ich teile sie nur mit, um zu ihrer weiteren Prüfung an die Mitarbeit der Fachgenossen zu appellieren. Es ist bei der EinheiÜichkeit der Nematodengruppe sehr merkwürdig, daß sich die Diminution bisher nur bei den Ascariden hat nachweisen lassen; bei Strongylus, bei Rhab- donema ist nichts davon zu linden. Diese Tatsache führt zu der Frage, ob viel- leicht in der Ausbildung der Sexualzellen zwischen den Ascariden und jenen anderen Nematoden ein Unterschied vorhanden ist. In der Tat ist ein solcher nachweisbar. Die Eier der untersuchten Ascariden haben sehr dicke Eischalen (Perivitellinhüllen) , die von Strongylus und Rhabdonema nur eine ganz dünne Dotterhaut. Und es scheint, daß diejenigen Nematoden, welche dicke Eischalen bilden, Spermien produzieren mit dem bekannten lichtbrechenden Körper, während die anderen, soweit meine Erfahrungen reichen, ihn nicht besitzen. Die Hypotl ist nun die, daß in den Enden der Urchromosomen der Ascariden die Bedingui für die Schalenbildung enthalten sein könnten und daß sich ein entsprechendes Vermögen im männlichen Geschlecht in dem lichtbrechenden Körper der Spermien äußert. Eine ausgedehnte Untersuchung in allen Nematodengrappen mit Rücksicht auf diese drei Punkte: Diminution, Eischale, lichtbrechender Körper der Spermien. — Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. - 98 - Einen anderen Fall ungleichen Chromatinbestands von Schwesterzellen haben wir in der Spermatogenese der Insekten nnen gelernt; die eine Hälfte der Samenzellen erhält ein überseht - Chromosoma, das den anderen fehlt. Mc Clung I li.u die Hypothese ausgesprochen, daß die Spermien, die ä Chromosoma besitzen, die Eier, in die sie eindringen, zur Bildung von Männchen bestimmen, und nachdem auf Grund der Beobachtungen SuTTONS kaum mehr bezweifelt werden kann, daß das accessorische Chromosoma nur im männlichen schlecht vorkommt, erhält diese Hypothese einen sehr hohen Grad von Wahrscheinlichkeit; ja, ich wüßte nicht, welche andere Annahme man plausibler Weise machen könnte. Aber so wichtig die Aussichten sind, die sich hier eröffnen, über große Wahrscheinlichkeit wird man auch hier nicht leicht hinauskommen. Ein Weg, der mehr verspricht, ist gegeben in der ex- rimentellen Herstellung eines vom normalen ab- teilenden Chromatinbestands in Zellen, deren Schicksal uns als Maßstab dafür dienen kann, was dieser abnorme Zustand bewirkt. Ein zwar nicht sehr vollkommenes, aber doch immerhin ein Mittel um dies zu erreichen, ist, wie oben (p. 44m) dargelegt, in den mehrpoligen Mitosen gegeben. Die Ergebnisse, die auf diese Weise an Seeigelkeimen gewonnen worden sind, lehren, daß schon vom Blastulastadium an zur weiteren Ent- wicklung eine ganz bestimmte Kombination von Chromosomen nötig ist. indem andernfalls Organisationsdefekte auftreten oder die Entwicklung überhaupt nicht weiterschreitet. Wir können, \\i<- oben schon dargelegt, nicht umhin, daraus auf eine Lokali- erung bestimmter Qualitäten auf bestimmte Chro- wäi se Hyp< bliese entweder als hinfällig zu erweisen oder weiter zu stützen. S< hwierigkeit, das in Betracht kommende Material zu erhalten und bei der Sicherheit der Konservierung mag die Anregung geäußert werden, günstige Ge- legenheiten, die sich für derartige Untersuchungen bieten, zu benutzen. — 99 — mosomen zu schließen, ein Schluß, der mit der morpho- logischen Unterscheidbarkeit der Chromosomen, wie sie vor allem für gewisse Insekten dargetan worden ist, aufs beste harmoniert. Aber etwas Näheres über diese Lokalisierung aus- zusagen, gestatten auch diese Tatsachen nicht. Gar leicht drängen sich Vorstellungen auf, wie sie Weismann in seiner Determinantenlehre entwickelt hat; doch wird man in dieser Hinsicht sehr vorsichtig sein müssen. Wenn die Deutung richtig ist, die ich meinen Versuchsresultaten gegeben habe, so läßt sich zwar behaupten, daß eine bestimmte Kombination von Chromosomen zur Bildung des Urdarms nötig ist, eine bestimmte zur Bildung des Skeletts u. s. w. ; allein daraus etwa auf darm- und skelettbildende Chromosomen zu schließen, ist nicht zulässig. Daß es z. B. nicht ein bestimmtes Chromo- soma sein kann, welches den Keim zur Darmbildung befähigt, geht schon direkt aus meinen Versuchen hervor; denn mindestens zwei von den vier Blastomeren des dispermen Eies müßten dann unter allen Umständen solche „Darmbildner" besitzen und es müßten also, wenn die vier Blastomeren von- einander isoliert sind, mindestens zwei von ihnen gastrulieren, was häufig nicht der Fall ist; in vielen Fällen gastruliert kein einziges. Höchst dürftig bleiben unsere Aussagen vor allem da- durch, daß wir nie wissen, ob sich ein Merkmal deshalb nicht entfaltet, weil die Anlagen zu ihm selbst fehlen oder nur, weil gewisse frühere Zustände nicht erreicht werden konnten, die für seine Entfaltung Voraussetzung sind. Es ist ja auch ohne weiteres selbstverständlich, daß die Zahl der Chromosomen viel zu gering ist, im übrigen bei nahe verwandten Organismen zu variabel, als daß man etwa jedem Chromosoma eine einzige bestimmte Qualität des Organismus als Anlage zuerteilen könnte. Auch weisen die Verhältnisse bei der Diminution von Ascaris und, wenn ich sie richtig ge- IOO deutet habe, auch diejenigen bei Dytiscus darauf hin, daß das einzelne Chromosoma verschiedene Qualitäten repräsentiert. Was als.> durch die bisherigen Versuche erreicht ist, das ist kaum mehr, als daß ein Spalt geöffnet worden ist, der uns hineinsehen läßt in ein unermeßliches Gebiet voll zahlloser und zum größten IVil wohl für immer unlösbarer Fragen. Wenn ich alle Tatsachen überblicke, die für die Frage Lokalisation bestimmter Qualitäten auf verschiedene Chro- s tnen in Betracht kommen, so scheint es mir zweifellos, die Verschiedenwertigkeit der einzelnen Chromosomen eines Kerns sich aus einem indifferenten Zustand essentieller ( rleichwertigkeit herausgebildet haben muß, und ich möchte ganz nein und auch für die Seeigelkeime glauben, daß wir für alle Chromosomen dieser Kerne noch gewisse gleichartige Urfunktionen anzunehmen haben, mit denen im Einzelnen ver- schiedene Spezialfunktionen verbunden sein können. Für diese Auffassung liegen bereits ganz bestimmte Anhaltspunkte vor. Experimente von mir (17) und besonders von Ziegler (109), bei denen von den beiden primären Blastomeren eines See- - die eine keinen Kern erhielt, wohl aber eine normale Sphäre, haben gezeigt, daß zur Entstehung jener einschichtigen Epithelblase, die wir Blastula nennen, Kernsubstanz nötig ist. In dem ZiEGLERschen Fall war zwar Zellteilung eingetreten, aber eine Blastula bildete sich aus diesen kernlosen Zellen nicht. 1 >a nun aus dispermen Seeig-eleiern fast stets ganz •mal gebildete Blastulae hervorgehen, mag auch die weitere Entwicklung noch so pathologisch sein, so werden wir schließen müssen, daß die Kernfunktionen, die zur Erreichung des Blastulastadiums nötig sind, von allen Chromosomen in gleicher W( ausgeübt werden können, und erst von diesem Stadium an nicht mehr, daß also jedes Chromosoma verschiedenartige IOI Funktionen zu erfüllen hat, generelle und spezielle ); ähnlich etwa, wie uns die verschiedensten Tiere als Kraftquelle dienen, daneben aber jedes einzelne noch in seiner besonderen Weise als Zugtier, Renner, Wächter oder Produzent spezifischer Stoffe nützlich sein kann. Wenn also z. B. Loeb (58) aus ge- wissen Tatsachen den Schluß zieht, der Kern stelle das Oxy- dationsorgan der lebenden Substanz dar, so könnte dieses Ergebnis neben den Schlüssen, die wir aus unseren Versuchen abgeleitet haben, sehr gut bestehen. Und von hier könnte auch auf die direkte Kernteilung neues Licht fallen, indem es möglich erscheint, daß bei Zellen, die sich nur noch zu solchen ihresgleichen vermehren und nur transitorische Be- deutung haben, lediglich noch die generellen Chromosomen^ qualitäten vonnöten wären, wo es dann gleichgültig ist, welche Chromosomenarten in jede Zelle gelangen. Schließlich hebe ich, um Mißverständnisse zu vermeiden, ausdrücklich hervor, daß ich die Existenz von Organismen, deren Kerne aus essentiell gleichwertigen, nur individuell ver- schiedenen Chromosomen aufgebaut sind, nicht nur für möglich, sondern für sehr wahrscheinlich halte**). Nicht allein wird ein solcher primitiver Zustand nach allen unseren sonstigen Er- fahrungen über die Entstehung von Differenzierungen ge- fordert, sondern wir vermögen uns auch für unseren Fall sehr wohl vorzustellen , wie zwischen ursprünglich gleichartigen Chromosomen eine Arbeitsteilung eintrat, so daß in ein- zelnen von ihnen gewisse Funktionen sich stärker ausgebildet haben, in anderen zurückgeblieben sind oder ganz unter- *) Die Ergebnisse über das feste Verhältnis von Chromatinmenge und Zell- größe scheinen im gleichen Sinn zu sprechen. **) Diese Auffassung hätte in den Verhältnissen von Ascaris megalocephala univalens nach dem auf Seite 43 Gesagten ein fast sicheres Fundament, wenn nicht zu bedenken wäre, daß das Chromosoma dieser Spezies vielleicht eine Art von Sammel- chromosoma ist und erst die kleinen Körner, in die es in den Somazellen zerfällt, denen von Ascaris lumbricoides entsprechen könnten. 102 n. Will man die Verhältnisse durch Zustände der Metazoen illustrieren, so wird man auf Grund unserer Be- chtungen die im Seeigelkeim anzunehmende Verschieden- rtigkeit der Chromosomen weniger so aufzufassen geneigt s logischen Sinn nicht besitzt, müssen wir die Einwendungen betrachten, die nach Verworx dieser angeblichen Alleinherr- schaftslehre den Boden entziehen. Da finden wir eine Reihe von Erörterungen, die dartun, wie weder das Protoplasma ohne Kern, noch der Kern ohne Protoplasma zu existieren vermag, sondern nur in der Wechselwirkung beider das Leben der Zelle sich erhalten kann. Und als Resultat derartiger Erwä- gungen gelangt Verworn zu dem Satz, „daß weder der Kern noch das Protoplasma allein die Hauptrolle im Leben der Zelle spielen, sondern daß beide in gleicherweise am Zustande- kommen der Lebenserscheinungen beteiligt sind." Ich glaube nicht, daß einer der Autoren, die, gleich mir, von Verworx als Vertreter der Alleinherrschaftstheorie ange- führt werden, Aufstellungen bestreiten wird, wie sie dieser Satz, wenn man ihn von seiner bedenklichen Formulierung befreit, enthält; jedem, der mit den Grundzügen organischer Naturwissenschaft bekannt ist, werden diese Ausführungen selbstverständlich erscheinen, andererseits aber freilich ganz ebenso leer, wie wenn wir den analogen Satz aufstellen: weder das Hirn noch der übrige Körper spielt allein die Hauptrolle im menschlichen Organismus, sondern beide sind, in beständiger — 104 — Wechselwirkung, an dem Zustandekommen der Lebensfunk- tionen beteiligt Wonach wir streben, das ist eben, die Art der Wechsel- iehungen, wie im I es.tintorganismus, so auch zwischen Kern und Protoplasma zu erforschen, wobei wir von vornherein, ent- ^en dem VERWORNSchen Satz, behaupten dürfen, daß beide Teile jedenfalls nicht „in gleicher Weise" am Zustande- kommen der Lebenserscheinungen beteiligt sind. Die allge- meinen Erörterungen Verworxs berühren sonach jene Vor- stellung ülxr die Rolle des Kerns bei der Übertragung der erlichen I »ualitäten auf das Kind in keiner Weise. Mag sogar alles, was uns im Metazoönkörper als Leistung imponiert, direkt Protoplasmaleistung sein, dies schließt so wenig die alleinige Bestimmung der individuellen Merkmale des Kindes durch die Kerne der kopulierenden Sexualzellen aus, wie die Herstellung eines Hauses durch Maurer und Zimmer- leute ausschließt, daß dieses Haus in seiner ganzen Besonder- heit nach dem Kopf eines Architekten gebaut ist. Jener Satz über die Rolle des Kerns mag also falsch sein, seine Berech- tigung als wissenschaftliche Hypothese unterliegt keinem Zweifel. Die Frage ist nur, ob es Tatsachen gibt, die ihn be- weisen <»(ler wenigstens wahrscheinlich machen können. Einen hierauf bezüglichen Versuch habe ich früher mit- teilt i_\iö). Er beruht auf der im Laufe unserer Betrach- tungen schon mehrfach erwähnten Tatsache, daß aus kern- losen Bruehstücken von Seeigeleiern bei monospermer Be- fruchtung normale Larven hervorgehen (Merogonie). Ein Stück einer solchen Larve, die somit ausschließlich väterliche Kern- substanz enthält, ist in Fig. 22 (pag. 16) abgebildet. Wenn es gelingt, diesen Versuch zwischen zwei verschiedenen Spezies auszuführen, deren Larven*) ausgeprägte Unterschiede An die Aufzucht von isolierten Seeigelkeimen zu fertigen Tieren ist vor- äufig nicht zu denken. — 105 — besitzen und bei deren regulärer Kreuzung eine typische Mittelform auftritt, so wird die Gestaltung dieser Larven über die Bedeutung von Protoplasma und Kern bei der Übertragung elterlicher Eigenschaften bis zu einem gewissen Grad Auf- schluß geben. Leider waren die aufgeführten Bedingungen bisher nicht streng erfüllbar. Zwar gibt es bastardierbare Seeigelspezies mit sehr klaren Larvenunterschieden, und daß auch kernlose Eifragmente sich bastardieren lassen, haben Mac Farlaxd und ich (19) durch isolierte Züchtung feststellen können. Allein wenn auch diese Larven und solche aus Massenkulturen, die auf Grund ihrer Kerngröße als aus kern- losen Fragmenten entstanden anzusehen waren, rein nach dem Typus der väterlichen Form gebaut waren, so sind doch die Versuche deshalb nicht entscheidend, weil unter Umständen auch echte Bastardlarven, d. h. solche, die aus ganzen Eiern stammen, nahezu rein den Typus der väterlichen Form be- folgen können. Wenn ich diesen Versuch, obgleich er sonach nur die Möglichkeit einer künftigen Lösung anzeigt, hier anführe, so geschieht es deshalb, weil ihm von verschiedenen Seiten eine Beweiskraft selbst für den Fall abgesprochen worden ist, daß die angeführte Unvollkommenheit beseitigt werden könnte. S< » erklärt Pfeffer (74), um nur den hervorragendsten Namen zu nennen, der Versuch sei für die Annahme, daß nur der Kern die Erbmasse enthalte, deshalb nicht beweisend, weil mit dem Samenfaden nicht nur ein Kern, sondern eine ganze Zelle, also auch Protoplasma ins Ei eingeführt werde, man also durchaus nicht wissen könne, welcher Teil den Vererbungsträger reprä- sentiere. Dieser Einwand beruht auf einem Mißverständnis. Denn das Experiment bezieht sich gar nicht auf die Samen- zelle, sondern auf die Eizelle, es soll nicht über den Kern eine Aussage gestatten, sondern über das Protoplasma, näm- lich das Eiprotoplasma, woraus indirekt freilich das erstere io6 — folgen würd In dieser Minsicht aber sind die Versuchs- bedingungen absolut einwandsfrei*;. Wir gelangen nun zu einer zweiten Gruppe von Tat- sachen, die für die Frage über die Rolle des Chromatins bei der Vererbung in Betracht kommen, das sind, wie oben schon erwähnt, die Erscheinungen bei Doppelbefruchtung, insofern r den einzelnen Keimbereichen verschiedenartige Chromo- nen zugeteilt werden. Im IV. Abschnitt wurde bei Be- sprechung dieser Versuche dargelegt, daß aus dispermen Eiern, ach infolge unterdrückter Teilung des einen Spermo- itrums in drei Tochterzellen teilen, ein nicht unerheblicher Pr zentsatz normaler oder fast normaler Plutei hervorgeht, was si< h daraus erklärt, daß die Aussichten jeder dieser Zellen, alle Arten von Chromosomen zu erhalten, bei Dreiteilung sehr be- trächtlich größer sind, als bei simultaner Vierteilung. Ja, falls, was durchaus möglich ist, zwischen je zwei der drei Pole einer da wir für diese Larve zu der Behauptung berechtigt sind, daß sie durchaus aus gleichartigem Protoplasma, nämlich dem Eiprotoplasma besteht, während wir andererseits mit vollster Bestimmtheit aussagen können, daß ihr Kernbestand in den einzelnen Bereichen unmöglich der gleiche sein kann, wird der S< hluß. dar. die Verschiedenheit in der Ausbildung der einzelnen Keimbereiche durch die Verschiedenheit der Kernsubstanz be- dingt sei, jedenfalls sehr große Wahrscheinlichkeit für sich haben. Der Einwand, der vielleicht erhoben werden könnte, daß im einen Bereich der Larve Protoplasma des einen, in einem andern Protoplasma des anderen Spermiums anwesend sei und daß dieses verschiedene Spermaprotoplasma an der verschieden- artigen Entwicklung einzelner Bereiche schuld sei, läßt sich zurückweisen. Denn das Spermaprotoplasma müßte dann auch der normalen monospermen Befruchtung diese Rolle spielen und da es ■ dies vorausgesetzt — diese bestimmende Rolle hier in allen Bereichen des neuen Organismus ganz gleichmäßig ausübt, so müßten Mittel vorhanden sein, durch die es, gleich m Spermachromati n. in identischer Weise auf alle Tochter- zellen verteilt wird. Solche Mittel bestehen, wie uns die Fälle — 109 — lehren, wo das Spermaprotoplasma wahrnehmbar ist (Ascaris), nicht. Damit dürfte es ausgeschlossen sein , ihm überhaupt eine so bedeutungsvolle, aufs feinste arbeitende Wirkung zu- zuschreiben. Wollte man aber annehmen, daß sich die Ver- erbungstendenzen des Spermaprotoplasmas sofort dem ganzen Ei gleichmäßig mitteilen, so müßten natürlich bei Anwesenheit zweier Spermien deren beiderseitige Qualitäten gleichfalls ganz gleichmäßig gemischt auf das Ei übergehen, so daß gerade bei dieser Annahme die charakteristische Asymmetrie der di- spermen Larven völlig unerklärt bliebe. Etwas anderes dagegen wäre denkbar. Da nämlich zu jedem Spermakern ein Centrosoma gehört und da im Fall der Dispermie der eine Teil des Larvenkörpers Abkömmlinge des einen, der andere solche des andern Spermocentrums besitzt, so könnte die Annahme, daß die väterlichen Vererbungsten- denzen in den Centrosomen lokalisiert seien, unseren Befund ebensogut erklären, wie ihre Verlegung in das Chromatin. Was wir von den Centrosomen, von ihrer Funktion, ihrem be- schränkten Vorkommen und seit E. B. Wilsons (107) funda- mentalen Untersuchungen von ihrer Neubildung wissen, macht es freilich höchst unwahrscheinlich, daß ihnen eine solche Be- deutung zukommt. Es wird aber auch hierüber eine experi- mentelle Entscheidung möglich sein. Im Jahre 1889 (10) habe ich bei Seeigeln einen abnormen Befruchtungsmodus beob- achtet, bei dem die erste Furchung sspindel, die in der gewöhn- lichen Weise von den Abkömmlingen des Spermocentrums ge- bildet wird, nur die Chromosomen des Eikerns zwischen sich nimmt und dieselben in regulärer Weise auf die Tochterzellen verteilt, wogegen der Spermakern ungeteilt in die eine Blasto- mere gelangt. Hier entwickelt sich also ein Organismus, dessen Centrosomen durchaus gleichartig sind; dagegen besitzt die eine Körperhälfte rein mütterliche, die andere gemischte Kern- substanz. Ist sonach die Determinierung der Larvenmerkmale I IO v«.n Seiten des Vaters in den Centrosomen gelegen, so muß eine solche Larve in allen Teilen die gleichen Vererbungs- denzen besitzen und also, wie eine normale Larve, sym- metrisch -.Lüdet sein, sind die Kerne das Entscheidende, so ist ein individuell verschiedener Typus zu erwarten. Ich habe neuerdings ein Exemplar dieser Abnormität, und zwar nur dieses einzige, erhalten und isoliert gezüchtet, welches, auf dem Gastrulastadium abgetötet, eine höchst auffallende Asym- metrie der beiden Körperhaften besitzt. Diese Erscheinung kann nach dem Gesagten nur in der Verschiedenheit der Kerne ihren Grund haben. Alles dies sind Anfänge, die aber doch zeigen, daß diese Fragen einer experimentellen Behandlung sehr wohl zugänglich sind und die schon jetzt, im Verein mit anderen Tatsachen und Überlegungen, die spezifische formbestimmende Bedeutung dispermieversuche einem etwa vorhandenen indifferenten Sperma- j>r<>tMplasma eine derartige Rolle mit Bestimmtheit absprechen dürfen, nachdem weiterhin diese Rolle dem Spermocentrum, lches nach seiner regulären Verteilung auf alle Embryonal- zellen hiefür wohl in Betracht käme, schon wegen der Tat- he, daß es Organismen ohne Centrosomen gibt, kaum zu- schrieben werden kann, so bleibt eben nur der Spermakern übr Daß K'-rnsubstanz zu den ontogenetischen Prozessen nötig sen wir; daß das väterliche Chromatin ohne mütterliches, vereint mit dem Eiprotoplasma, im Stande ist, diese ontogene- tischen Leistungen auszuüben, ist festgestellt. Soll man nun annehmen, daß dieses Spermachromatm lediglich die Bedeutung habe, den Ablauf der Entwicklung und damit das Auftreten der väterlichen Merkmale möglich zu machen, für die Über- tragung dieser väterlichen Anlagen selbst aber nach einem 1 1 1 andern unbekannten Substrat im Spermium suchen? Man könnte ein solches Bestreben verstehen, wenn für den Kern eine bestimmte spezifische Funktion nachgewiesen wäre, wie etwa für die Chlorophyllkörner der Pflanzenzelle. Allein aus den Dispermieversuchen ergibt sich das Gegenteil. In Fig. 49, 51 und 52 (pag. 49) sind drei Larven aus doppeltbefruchtet« -n, simultan dreiteiligen Eiern abgebildet, wo der einen (Fig. 51) ein Drittel, der andern (Fig. 52) zwei Drittel des Skeletts fehlt, die dritte (Fig. 49) die eine Skeletthälfte in tadelloser Entwicklung, v« >n der andern keine Spur und auch keine Andeutung eines Darms besitzt. Alle diese Defekte können nur aus abnormer Chro- matin Verteilung erklärt werden. Daraus folgt, wie oben schon betont, daß die Chromosomen nicht auf eine einzige Funktion im Zellenleben beschränkt sind, sondern daß es spezifisches, zu bestimmter Organbildung in Beziehung stehendes Chromatin gibt. Und wenn wir danach schließlich das merkwürdige Zu- sammentreffen betrachten (20,20a), daß gerade von dem Punkt der Ontogenese an, wo, nach den Dispermieversuchen, spezi- fisches Chromatin zur normalen Weiterentwicklung nötig ist, auch ein formbestimmender Einfluß des Vaters auf die Entwicklung beginnt, so drängt alles dies gegen den gleichen Schluß hin, daß die Bestimmung der morphologischen Spezifität durch das Chromatin bewirkt wird. Der Satz, daß zur Vererbung eine ganze Zelle und also auch Protoplasma nötig ist, der so oft diesem Resultat ent- gegengehalten worden ist, wird dadurch gar nicht bestritten. Wo der ganze Organismus aus Zellen besteht und Zellen nur aus schon vorhandenen Zellen sich bilden können, ist freilich zur Entstehung eines neuen Individuums mindestens eine ganze Zelle und also neben dem Kern auch Protoplasma nötig. Aber das Protoplasma dieser Zelle wird so gut wie ausschließlich von der Mutter geliefert und es ist sehr fraglich, ob man das Spermium als eine „ganze Zelle", als einen „ganzen Proto- 1 I 2 p lastm" bezeichnen darf, solange mit diesen Bezeichnungen mehr als etwas völlig Nichtssagendes ausgedrückt werden soll. fedenfalls vermag das Spermium das nicht zu leisten, was wir von rin.r „ganzen Fortpflanzungszelle" erwarten müssen: einen neuen I Organismus zu liefern; und daß dasselbe etwa auf einem Nährboden zu dieser Fähigkeit gebracht werden könnte, ist eine (\w allerunwahrscheinlichsten Annahmen. Erst; mit Ei- protoplasma vereint erlangt es diese Qualität, es wird zu einem „ganzen Fortpflanzungsprotoplasten". Die Eizelle da- gen ist, wie wir durch die Parthenogenese wissen, für sich allein eine ganze Fortpflanzungszelle; und es hat somit die Eizelle, wenn wir auf diesen Tatbestand den Begriff der Ver- erbung anwenden, eine andere und ungleich viel größere Be- deutung bei der Vererbung als die Samenzelle. Aber trotzdem und damit kommen wir wieder auf den kardinalen Punkt zurück, von dem wir ausgegangen sind — trotz dieser unbestreit- baren gewaltigen Verschiedenheit sieht das neue Individuum so aus, als wenn die beiden Eltern in völlig gleicher Weise zu seiner Bildung zusammengewirkt hätten. Kann man diesen Widerspruch anders lösen als durch die NAEGELische Annahme? [ch glaube nicht; zugleich erscheint mir nun aber folgende Er- wägung, die ich kürzlich schon an anderer Stelle ausgesprochen habe (20a), bei der Aufklärung dieses eigentümlichen Tat- bestandes sehr geeignet. Wenn wir ein Pferd und einen Esel bastardieren, so ist es für den Effekt ganz gleichgültig, durch welche der beiden Sexualzellen und in welcher Weise der neue « Organismus zu einem Bilaterium, einem Wirbeltier, einem Säugetier und einem Perissodactylen gestempelt wird; denn in allen diesen allgemeinen Merkmalen stimmen beide Eltern überein, über ihre Grenzen hinaus ist Kreuzung unmöglich, und diese Merkmale müssen sich, soll aus dem Keim über- haupt etwas werden, unter allen Umständen an ihm entfalten. Vielmehr handelt es sich für die Oualität des Bastards wesent- — H3 — lieh nur darum, welche Teile der Sexualzellen für die Spezies- merkmale bestimmend sind. Nur für diese Bestimmungs- stücke haben wir, wenn die Bastarde eine Mittelform darbieten und wenn reziproke Bastarde identisch sind, Äquivalenz der beiden Sexualzellen zu fordern. Da bleiben also Vererbungs- leistungen genug übrig, welche einseitig an die eine Sexual- zelle und somit an Teile, die der anderen fehlen, d. h. an das Protoplasma gebunden sein können; und wenn mir auch nichts ferner liegt, als einen bestimmenden Einfluß der Kerne auf alle diese allgemeinen Charaktere in Abrede zu stellen, so ist es doch andererseits schon jetzt sicher, daß einzelne von ihnen, wie gewisse Achsen Verhältnisse des neuen Individuums, ausschließlich vom Eiprotoplasma bestimmt und also durch dasselbe vererbt werden. Vor allem aber wird eben im Protoplasma das ganze Heer des Arbeitsvolks vererbt, ohne welches selbst ein Alleinherrscher, 4 wenn wir einmal dieses Bild gebrauchen wollen, nicht existiert. Eines ist so nötig, wie das andere, und über die Frage, was wichtiger, ist es müßig zu streiten. Darum wird es aber auch angezeigt sein, nicht mehr in unbestimmter Weise den Kern als „Vererbungsträger" oder „Erbmasse" zu bezeichnen, sondern genau zu formulieren, was man ihm oder einem andern Teil bei der Vererbung zuschreibt; und diese Formulierung möchte ich nach allen angeführten Tatsachen und Betrachtungen für den Kern vorläufig dahin geben, daß wenigstens alle essen- tiellen Merkmale des Individuums und der Spezies ihre Deter- minierung durch das Chromatin von Ei- und Spermakern er- halten. Die vorstehenden Erörterungen gehören, genau genommen, nur insofern in eine Betrachtung der Lehre von der Chromatin- konstitution, als ihr Resultat zum Teil auf Experimente g stützt ist, die ihrerseits nur durch die Kenntnis einer bestimmten Kernkonstitution möglich sind. Auf der anderen Seite aber würde unser Resultat über die Bedeutung der Chromosomen o Boveri, Konstitution der chromatischen Kernsubstanz. I — ii4 — der Übertragung der elterlichen Qualitäten der Ausgangs- punkt sein, um in der Frage der Chromatinkonstitution noch tiefer vorwärts zu dringen. In meinem Aufsatz über mehrpolige Mitosen, in dem ich ZU dem Resultat einer physiologischen Verschiedenwertigkeit der Chromosomen gelangt bin, habe ich (20, pag. 81, Anm. 1) ./ kurz darauf hingewiesen, daß dieses Resultat eine be- stimmte Forderung bezüglich des Vorgangs der Chromatin- reduktion involviert (wie dies oben eingehend auseinander- setzt worden ist) und daß sich dann von hier aus Bezie- hungen zu den merkwürdigen Erfahrungen über das Verhalten ■ Pflanzenbastarde und ihrer Abkömmlinge ergeben. Ich hatte dort die Absicht ausgesprochen, auf diese Dinge aus- führlicher zurückzukommen. Inzwischen hat nun Sutton, der von der morphologischen Seite zu den gleichen Schlüssen über Wrschiedenwertigkeit der Chromosomen und über die Art der Reduktion geführt worden ist, wie ich von der physiologischen, einen ausführlichen Aufsatz über diese höchst interessante Frage veröffentlicht (95), der mit meinen Anschauungen so genau übereinstimmt, daß ich mich, unter Verweisung auf diese Schrift, auf eine kurze Darstellung der Hauptpunkte be- schränken kann. Im Jahre 1865 hat Gregor Mendel (63) bei Versuchen über Pflanzenbastardierung ein bis vor drei Jahren völlig in Vergessenheit geratenes, seither aber durch Correns, Tschermak und DB Ykiks ans Licht gezogenes und vielfach bestätigtes setz entdeckt, das sich auf das Verhalten solcher Merkmale bezieht, die sich im Bastard nicht mischen, wie z. B. die Blüten- farbe verschiedener Erbsenvarietäten. Bastardiert man z. B. rotblühende und weißblühende Erbsen, so sind alle Abkömm- in der ersten Generation rotblühend. Züchtet man aber Individuen dieser ersten Generation untereinander, so treten — n5 — wieder und zwar in ganz bestimmtem Prozentsatz weiße auf*). Daraus folgt zunächst, daß das Merkmal weiß in der ersten Generation nicht verloren gegangen ist, sondern nur latent war. Mendel nennt diese unterdrückte Oualität das rezessive Merkmal, die rote Farbe in unserem Fall das dominierende. Das von ihm gefundene Gesetz besagt nun, daß, wenn wir die erste Generation der Bastarde unter sich kreuzen , die nächste Generation das dominierende und rezessive Merkmal in folgendem Prozentsatz aufweist: auf vier Individuen treffen 1D+2DR+1R d. h. ein Viertel der Individuen enthält nur das rezessive Merk- mal (R) und diese unter sich weiter gezüchtet zeigen nun ausnahmslos und für immer das rezessive Merkmal. Drei Viertel weisen das dominierende Merkmal (D) auf, aber weitere Zucht lehrt, daß von diesen drei Vierteln nur wieder eines das dominierende Merkmal rein enthält, wrogegen die zwei anderen auch das rezessive in sich haben, das hier, mit dem dominie- renden gepaart, unterdrückt ist und erst in den späteren Gene- rationen zum Vorschein kommt. Wir können sonach, ohne auf weitere Einzelheiten ein- zugehen, folgende wichtige Aussage machen: Die korrespondie- renden Qualitäten D und R zweier Varietäten gehen im Bastard ganz selbständig nebeneinander her, sie werden, was schon Mendel klar erkannt hat, in den Keimzellen wieder ganz rein voneinander gelöst, und zwTar, wie aus den Zahlen der Versuche zu entnehmen ist, in der einfachen Weise, daß die Hälfte der Eizellen D erhält, die andere Hälfte R, und ebenso bei den Samenzellen. Nur unter dieser Voraussetzung nämlich läßt sich die MENDELsche Formel verstehen. Bei *) Ganz ebenso sind bei der Kreuzung grauer und weißer M cause alle In- dividuen der ersten Bastardgeneration grau und erst in den folgenden Generationen treten neben grauen wieder weiße auf (vergl. W. E. CASTLE 24). 8* i i6 — gleicher Anzahl von D und R sowohl in den Ei- wie in den Samenzellen müssen, sobald dieselben in großen Mengen mit- einander -»kreuzt werden, nach den Gesetzen der Wahrschein- lichkeit tue drei möglichen Kombinationen DD, DR und RR in dem Prozentsatz i DD + 2 DR + i RR auftreten, d. i. eben der Prozentsatz des MEXDELschen Gesetzes, l'nd man drückt dieses Gesetz, nach dem Vorgang von Bateson und Saunders (2) wohl am besten durch diese letztere Formel aus. Denken wir uns nun, und damit kommen wir zu unserem I hema zurück, das dominierende Merkmal auf ein Chromo- soma D des einen Elters, das rezessive auf das homologe Chromosoma R des anderen Elters lokalisiert, so werden alle Abkömmlinge in der ersten Generation die Kombination DR in ihren Kernen enthalten. Bei der Reduktion in der Oo- und Spermatogense werden diese homologen, zu einer Kopula der Reduktionsspindel verbundenen Chromosomen wieder auf ver- schiedene Samen- und Eizellen verteilt. Genau die Hälfte der Samenzellen erhält D, die andere Hälfte R, ebenso bei den Eizellen *). Und nun gilt das gleiche, was oben für die Neugruppierung der Merkmale bei den MENDELschen Ver- suchen ausgeführt worden ist. Werden die Individuen, deren I reschlechtszellen zur einen Hälfte das Chromosoma D, zur I "nter den bei Tieren bestehenden Verhältnissen gilt dieser Satz für die eilen streng nur dann, wenn wir als Eizellen auch die rudimentären, nämlich die zweiten I'olocyten, mitzählen. Die wirklichen, d. h. die befruchtungsfähigen Heu könnten unter bestimmten Voraussetzungen sogar sämtlich D oder sämtlich R besitzen. Da jedoch, -wie im V.Abschnitt dargelegt worden ist, die Stellung der Kopulae in der Reduktionsspindel allem Anschein nach vom Zufall abhängt, vnd bei großen Zahlen doch annähernd die Hälfte der funktionierenden Ei- zellen /), die andere J\ erhalten. Für den Effekt bei der nächsten Kreuzung handelt es sich übrigens auch bei den Samenzellen nur um annähernde Gleichheit, da ja von den überhaupt gebildeten Spermien nur ein ganz kleiner Teil zur Be- fruchtung gelangt. — ii7 andern das Chromosoma R besitzen, miteinander gepaart, so müssen bei großen Zahlen die Neukombinationen von D und R in dem Verhältnis i DD+2 DR-f-i RR, d. h. eben in dem Prozentsatz der MENDELschen Regel, ver- treten sein. Wir sehen also hier auf zwei Forschungsgebieten, die sich ganz unabhäng voneinander entwickelt haben, Resultate erreicht, die so genau zusammenstimmen, als sei das eine theoretisch aus dem andern abgeleitet; und wenn wir uns vor Augen halten, was wir aus anderen Tatsachen über die Be- deutung der Chromosomen bei der Vererbung entnommen haben, so wird die Wahrscheinlichkeit, daß die in den MENDEL- schen Versuchen verfolgten Merkmale wirklich an bestimmte Chromosomen gebunden sind, ganz außerordentlich groß. Durch dieses Ergebnis kommt nun zu den oben be- trachteten Experimentalmöglichkeiten über die Kernkonstitu- tion und deren Bedeutung, also zu den Versuchen über mero- gonische Bastardierung, über mehrpolige Mitosen und über die sogen, partielle Befruchtung ein weiteres und vermutlich das aussichtsreichste Experimentalverfahren hinzu: systematische Züchtung und vor allem Bastardierung verbunden mit Chromatinstudien am gleichen Objekt. Was wir bei jenen anderen Experimenten künstlich zu erreichen suchen: einen spezifischen, womöglich genau bestimmbaren Chromosomenbestand in entwicklungsfähigen Embryonalzellen herzustellen, das bietet uns die Natur in einem beschränkten Maß durch die in der Befruchtung erfolgende immer neue Kombinierung der in der Reduktionsteilung voneinander ge- schiedenen Chromosomen selbst dar. Nachdem diese Gruppie- rungen einer rechnerischen Behandlung zugänglich sind, führt die Voraussetzung der Bindung bestimmter Merkmale an be- stimmte Chromosomen zu streng formulierbaren Postulaten über i 18 — das prozentische Verhältnis, in welchem diese Merkmale bei der Züchtung auftreten müssen, und die Züchtungsresultate werden als«» /.»-igen, <»b die Annahme für das Chromatin richtig gewesen sein kann oder nicht. Wird sich durch solche Studien ergeben, daß in der Tat der hier vorausgesetzte Zusammen- hang besteht, so wird dann umgekehrt das Verhalten der Merkmale genauere Aussagen über die Chromatinkonstitution möglich machen. Ähnlich wie wir aus der Entwicklung doppeltbefruchteter Eier eine Verschiedenwertigkeit der Chro- mosomen ganz unabhängig von einer etwa für das Auge an ihnen nachweisbaren Verschiedenheit zu erkennen vermögen, würde z. B. die Tatsache, daß zwei Merkmale bei fortgesetzter Zucht immer gemeinsam auftreten oder gemeinsam verschwinden, mit größter Wahrscheinlichkeit den Schluß zu ziehen erlauben, daß die Anlagen für diese beiden Merkmale in dem gleichen ( hromosoma lokalisiert sind. Und weiter: wenn sich eine Bastardierung auf zahlreiche Merkmale erstreckt und sich bei fortgesetzter Zucht ergibt, daß die Zahl der Kombinationen, in welchen die einzelnen Merkmale verbunden sein können, größer ist als es den Kombinationsmöglichkeiten der vorhan- denen Chromosomen entspricht, so wäre daraus zu folgern, daß die in einem Chromosoma lokalisierten Merkmale sich bei der K'duktionsteilung unabhängig voneinander in die eine oder die andere Tochterzelle begeben können, was auf einen Um- tausch von Teilen zwischen den homologen Chromosomen hin- weisen würde*). Damit kommen wir auf die im V. Abschnitt angestellte Überlegung zurück, ob die Kopulation der homo- gen Chromosomen vor der Reduktion nur eine mechanische Bedeutung hat oder ob sie auf eine gegenseitige Beeinflussung abzielt, also als eine Art von Konjugation aufzufassen ist. I nd diese Betrachtung führt wieder auf eine weitere sehr *) In einer soeben erschienenen Schrift von DE VRIES (97) ist gerade diesem Punkt eine höchst anschauliche Darstellung gewidmet. — I IQ wichtige Tatsache bei Bastardierungsversuchen, daß nämlich in manchen Fällen*) die Merkmale der Eltern in der ersten Generation der Bastarde einen Mischtypus ergeben, aus dem in den folgenden Generationen die originalen Merkmale der beiden Spezies nicht wieder rein zum Vorschein kommen, sondern der sich ganz unverändert und also bei allen Indi- viduen gleichartig von Generation zu Generation forterbt. Hier müßte, wie auch Sutton (95) ausführt, an eine völlige Ver- schmelzung der homologen Chromosomen zu einem einheit- lichen neuen gedacht werden, ähnlich wie dies für ganze Zellen bei der Befruchtung und ersten Teilung des Eies gilt**); und es wäre unter diesem Gesichtspunkt von großem Interesse, gerade solche Organismen, für welche eine Reduk- tionsteilung geleugnet wird, auf das Verhalten ihrer Merkmale bei Bastardierung zu prüfen. Noch manche Beziehungen zwischen Bastardierungs- ergebnissen und Chromosomenschicksalen ließen sich hier an- führen; allein ich betrachte es nicht als meine Aufgabe in dieser Schrift, Dinge hypothetisch auszumalen, von denen wir erwarten können, daß sie der Beobachtung zugänglich sind. Nur die Aussicht eben, daß durch Verbindung der experimen- tellen Vererbungslehre mit Chromosomenuntersuchungen die Theorie des Chromatins die wichtigste Förderung erhalten wird, sollte durch das Gesagte vor Augen gestellt werden. *) Nach DE VßlES (97) gerade bei Bastardierungen zwischen verschiedenen Arten. **) Allerdings gäbe es noch eine Möglichkeit, Verhältnisse dieser Art zu erklären, die jedoch viel unwahrscheinlicher ist. Es könnten Einrichtungen vor- handen sein, daß sich bei der Reduktionsteilung die väterlichen und mütterlichen Chromosomen genau voneinander scheiden , so daß also jede Geschlechtszelle nur wieder diejenigen der einen Spezies besitzt, und daß bei der Befruchtung jede Samenzelle eine so viel größere Affinität zu den andersartigen Eizellen hat als zu den gleichartigen, daß in allen Individuen der nächsten Generation wieder die Chromosomen beider Spezies in genau gleicher Weise gemischt wären. I 20 Noch ein Punkt verdient Beachtung. Der „Kern" hat nach ehm. was die Versuche über Merogonie und Dispermie lehren, kein Regenerationsvermögen. Das einzelne Chromosom a mag solcho besitzen; darüber wissen wir nichts. Aber Ver- lust ganzer Chromosomen wird in den bekannten Fällen nicht zt und auch die mit den weggenommenen Chromosomen entfernten Qualitäten stellen sich, soweit wir es verfolgen können, nicht mehr her. Der Kern zeigt in dieser Hinsicht einen auffallenden Gegensatz zu den Fähigkeiten der ganzen Zelle, bezw. des ganzen Keimes, wie sie am gleichen Objekt, dem Echinidenkeim, für die nämlichen Stadien nachgewiesen worden sind; Bruchstücke von Eiern und ebenso isolierte Blastomeren liefern innerhalb gewisser Grenzen das propor- tionalverkleinerte Ganze, jeder solche Teil besitzt also die Po- tenzen des Ganzen. Aber freilich in einer Beziehung ist er .ben auch trotz seiner Fragmentnatur ein Ganzes: der Kern ist bei allen diesen Versuchen ganz vorhanden. Nehmen wir I i ile vom Kern hinweg, so hört die Fähigkeit, das Normale zu bilden, auf, und wenn diese Kerndefekte in verschiedenen Bereichen des Keimes verschiedenartiges Chromatin betreffen, zeigt sich, wie Fig. 49—52 (pag. 49) lehren, in ausge- prägter Weise eine mosaikartige Verschiedenheit der einzelnen K<-imbezirke; die Befähigung zum einheitlichen Ganzen ist trloren gegangen. Als«» nur das Protoplasma des Echinideneies besitzt jene Einfachheit oder vielleicht richtiger: Gleichartigkeit der Struktur, welche wir voraussetzen müssen, wo der Teil das 1 ranze zu repräsentieren vermag. Und der Schluß liegt nahe: eben weil der Kern kompliziert ist und weil in ihm offenbar diejenige Komplikation enthalten ist, die von der Ausgangs- zelle eines hoch differenzierten Organismus gefordert werden muß, kann das Protoplasma einfach sein. Denn es erscheint genügend, wenn im Protoplasma so viel von Differenz liegt, 12 I um zunächst in einem beschränkten Keimbereich zeitlich vor den anderen Bereichen bestimmte Qualitäten der überall gleichen Kerne zu einer Tätigkeit anzuregen, welche rückwirkend das Protoplasma dieser Zellen von dem der übrigen verschieden macht. Ist nur einmal ein solcher Anfang da, so läßt sich verstehen, wie in gegenseitiger Wechselwirkung von Proto- plasmagestaltung und Aktivierung von Kernqualitäten die ganze im Kern gelegene Komplikation allmählich in den Differen- zierungen des Protoplasmas zur Erscheinung gebracht wird. Wie nahe wir mit diesem Ergebnis zu den Betrachtungen über die Rolle des Kerns bei der Vererbung zurückkommen, braucht nicht weiter dargelegt zu werden. Nachdem ich im Vorstehenden versucht habe, die wesent- lichen Elemente vorzuführen, welche gegenwärtig die Lehre von der Chromatinkonstitution ausmachen, und die Punkte zu bezeichnen, an welche sich voraussichtlich der weitere Fort- schritt anknüpfen wird, dürfte es zum Schluß nicht unnütz sein, über die Methodik unseres Forschungsgebiets mit einigen Worten Rechenschaft abzulegen. Da es sich um winzige Be- standteile von Zellen handelt und also um Betrachtung mit den stärksten mikroskopischen Systemen, da überdies fast alles, was wir beschreiben, an toten Objekten erforscht werden muß, kann die Frage auftreten, ob nicht Artefakte oder sonstige Quellen der Täuschung die Zuverlässigkeit der gezogenen Schlüsse zweifelhaft machen könnten. Wir dürfen dies ver- neinen. Die „Chromosomen" als Fädchen oder Stäbchen lassen sich in manchen Zellen mit voller Deutlichkeit im Leben er- kennen und mit genügender Klarheit in ihren Bewegungen während der Zellteilung verfolgen. Aber selbst, wenn dies nicht der Fall wäre, würde die Art, wie sie von den ver- 122 schiedensten Reagentien in gleicher Weise zur Anschauung »rächt werden, und die Tatsache, daß die konservierten Zu- stand«- genau mit bestimmten Lebensphasen der Zelle in kon- tinuierlicher Reihe zusammentreffen, an der Realität der Be- funde über Zahl. Spaltung und Verteilung keinen Zweifel lassen. Anders steht es mit der Frage über Form, Größe und feinere Struktur der Chromosomen. Allein soweit hier Sicherheit fehlt, sind unsere Schlüsse davon unabhängig. Ob die Chro- mosomen durch unsere Konservierungsmittel quellen oder schrumpfen, berührt uns nicht; denn nur auf Relatives kommt es bei unseren Folgerungen an. Ob aber die feinere Struktur, die sich unter Umständen an konservierten Chromosomen zeigt, und ob die Anordnungen, die unsere Fixierungsmittel in ruhen- den Kernen zum Vorschein bringen, der Wirklichkeit ent- sprechen, ist deshalb gleichgültig*, weil unsere Betrachtung sich mit diesen Verhältnissen überhaupt nicht befaßt. Wenn ich für den besprochenen morphologischen Tat- sachenkomplex den Ausdruck „Konstitution" gewählt habe, so ist dies nicht zum wenigsten deshalb geschehen, weil dieser Titel vielleicht bei manchem Leser biochemische Assoziationen hervorruft und weil ich nicht deutlicher als durch den Kontrast, in welchem die vorgeführten Tatsachen dazu stehen, der nicht selten sich kundgebenden Meinung entgegentreten kann, als ginne bei den cellulären Bestandteilen, die wir als Chromatin, Plastin, Protoplasma etc. bezeichnen, bereits die Domäne des ( hemikers. Die mitgeteilten Ergebnisse zeigen genugsam, daß von chemischer Konstitution des Chromatins kaum mit mehr Recht gesprochen werden kann, wie von chemischer Kon- stitution der Niere oder des Hirns. F. Miescher, der aus- zeichnete Begründer der Zellenchemie, prophezeit in einem seiner letzten Briefe vom Jahre 1895*) gewaltige Kämpfe, die *) Die histochemischen und physiologischen Arbeiten von FRIEDRICH MIESCHER, gesammelt nnd herausgegeben von seinen Freunden. Bd. I, (pag. 128). Leipzig 1897. — 123 — auf dem Feld der Kernkonstitution und der damit zusammen- hängenden Vererbungsfrage im zwanzigsten Jahrhundert zwischen Morphologen und Biochemikern auszufechten sein werden, und sein ganzes Lebenswerk drückt klar genug die Überzeugung aus, daß seiner Wissenschaft der Sieg zufallen wird. Auch der Morphologe wird im Streben nach Erkenntnis so viel Selbstverleugnung besitzen, um den endlichen Sieg seinem Wettbewerber zu wünschen; auch er könnte sich nichts Besseres denken, als wenn die morphologische Analyse bis zu einem Punkt geführt wäre, wo ihre letzten Elemente direkt chemische Individuen sind. Allein gerade gegenwärtig er- scheint dieses Ziel ferner als je; ist es doch sogar fraglich, ob ein solches Ziel in dem Sinne, daß die letzten wesentlichen Ele- mente der lebenden Materie chemische Körper seien, überhaupt existiert. Wie dem auch sein mag, die auf dem Wege der deskriptiven und experimentellen Morphologie erlangte Einsicht in die Konstitution des Kerns hat eine Unterscheidbarkeit von solcher Feinheit aufgedeckt, daß wir uns vorläufig kaum ein Mittel vorstellen können, diese Verschiedenheiten chemisch zu fassen. Denn nicht Zellkerne, ja auch nicht einzelne Chromo- somen, sondern bestimmte Teile bestimmter Chromosomen aus bestimmten Zellen in ungeheueren Mengen zu isolieren und zur Analyse zu sammeln, das wäre die Vorbedingung dafür, daß der Chemiker in den Stand gesetzt wäre, feiner zu scheiden als der Morphologe. Und so dürfen wir einstweilen, bei voller Erkenntnis des Minimums an erreichter Einsicht, behaupten, daß die mit unseren Mitteln erarbeitete Analyse des Kerns für die Physiologie, d. h. für die Erforschung der Lebens- vorgänge, ungleich mehr zu bedeuten hat, als die ganze jetzige Kernchemie. Denn die Kernmorphologie bezieht sich wenigstens auf das Räderwerk der Uhr, die Kernchemie im besten Fall nur auf das Metall, aus dem die Räder ge- formt sind. 124 — Wenn aber nicht Chemie, so ist doch etwas von dem Wesen chemischer Forschung in unserer Art des Vorgehens. Maß und Zahl, wenn auch in einfachster Anwendung, sind unsere wichtigsten Hilfsmittel. Wir messen die Größe der Chromosomen, wir zahlen sie, wir messen die Größe der Kerne, welche bestimmten Zahlen von Chromosomen entsprechen; und wie der I Musiker das weiße Licht zerspaltet und seine einzelnen -tandteile getrennt untersucht, so zerlegen wir, wenn auch noch so primitiv, den einheitlichen Kern in verschiedene Kom- binationen seiner Elemente und verfolgen deren Wirkung. Lud noch in einer andern Hinsicht vermag die Spektral- anal vse etwas Wesentliches in unseren Forschungsmitteln zu erläutern. Gleich dem Prisma, welches das von einem Körper ausstrahlende Licht auseinanderlegt und uns die Substanzen anzeigt, die ihn zusammensetzen, zerlegt die Embryonalent- wicklung die im Ei enthaltenen Qualitäten, indem sie aus ihnen den fertigen Zustand hervorgehen läßt. So ist der entfaltete Organismus gleichsam das Spektrum, in welchem die zahllosen kleinsten Besonderheiten der Keimzelle unseren Wahrnehmungs- mitteln zugänglich werden. Darin liegt das unendliche Übergewicht begründet, das alle Kernexperimente, die sich auf Eier oder Embryonalzellen beziehen und dazu gehören auch die Bastardierungsver- suche — gegenüber denen an fertigen Körperzellen oder an einzelligen Wesen besitzen. Denn für keine andere Zelle haben wir ein nur im entferntesten so feines Maß der ihr zukom- menden Qualitäten, wie sie uns für die Eizelle und ihren Kern in der Gestaltung des fertigen Organismus gegeben ist. „Embryonalanalyse des Zellkerns", so ließe sich die Me- thode bezeichnen, von der wir die besten Früchte auf unserem jungbepflanzten Forschungsfeld erhoffen dürfen. Verzeichnis der zitierten Literatur. i) E. Amelung, Beziehungen zwischen dem Volumen der Zellen und dem Vo- lumen der Pflanzenorgane. Dissert. Würzburg 1893. 2) W. Bateso n and R. E. Saunders, Experimental Studies in the Physiology of Heredity. Reports to the Evolution Committee. Report I. London 1902. 3) E. van Beneden, Recherches sur la maturation de l'oeuf la fecondation et la division cellulaire. Gand et Leipzig 1883. 4) M. W. Black man, Notes on the Spermatocytes and Spermatids of Scolo- pendra. Bull. Univ. of Kansas., Bd. X, 1902. 5) K. Bonnevie, Über Chromatindiminution bei Nematoden. Jen. Zeitschr. f. Nat.-Wiss., Bd. XXXVI, 1901. 6) M. Boveri, Über Mitosen bei einseitiger Chromosomenbindung. Jen. Zeitschr. f. Nat.-Wiss., Bd. XXXVII, 1903. 7) Th. Boveri, Über die Befruchtung der Eier von Ascaris meg. Sitz.-Ber. d. Ges. für Morph, u. Phys., München, Bd. III, 1887. 8) Th. Boveri, Über Differenzierung der Zellkerne während der Furchung des Eies von Ascaris meg. Anat. Anz., Bd. II, 1887. 9) Th. Boveri, Zellenstudien. I. Die Bildung der Richtungskörper bei Ascaris meg. und Ascaris lumbr. Jena 1887. 10) Th. Boveri, Über partielle Befruchtung. Sitz.-Ber. d. Ges. f. Morph, u. Phys., München, Bd. IV, 1888. 11) Th. Boveri, Zellenstudien. IL Die Befruchtung und Teilung des Eies von Ascaris meg. Jena 1888. 12) Th. Boveri, Ein geschlechtlich erzeugter Organismus ohne mütterliche Eigen- schaften. Sitz.-Ber. d. Ges. f. Morph, u. Phys., München, Bd. V, 1889. 13) Th. Boveri, Zellenstudien. III. Über das Verhalten der chromatischen • Kernsubstanz bei der Bildung der Richtungskörper und bei der Befruchtung. Jena 1890. — I 26 — 14) Th. Boveri, Über die Entstehung des Gegensatzes zwischen den Geschlechts- llen und den somatischen Zellen bei Ascaris meg. etc. Sitz.-Ber. d. Ges. f. Morph, u. I'hys.. München. Bd. VIII. 1892. 1h. Boveri. Befruchtung. Erg. d. Anat. u. Entw.-Gesch., Bd. I, 1892. Th. Boveri, Über die Befmchtungs- und Entwicklungfähigkeit kernloser Seeigeleiei tc Arch. f. Entw.-Mech., Bd. II, 1895. 171 1 h. Boveri, Zur Physiologie der Kern- und Zellteilung. Sitz.-Ber. phys. -med. - Würzburg, Jahrg. 1896, 1897. Th. Boveri, Die Entwicklung von Ascaris meg. mit besonderer Rücksicht auf die Kernverhaltnisse. Festschr. f. C. von Kupffer. Jena 1899. 19) Th. Boveri, Merogonie und Ephebogenesis. Anat. Anz., Bd. XIX, 1901. 20) I'h. Boveri, Über mehrpolige Mitosen als Mittel zur Analyse des Zellkerns. Verh. d. phys.-med. Ges. Würzburg, N. F. Bd. XXXV, 1902. 2<>a) Th. Boveri, Über den Einfluß der Samenzelle auf die Larvencharaktere der Echiniden. Arch. f. Entw.-Mech., Bd. XVI, 1903. 21) A. Brauer, Zur Kenntnis der Spermatogenese von Ascaris meg. Arch. f. mikr. Anat., Bd. XLII, 1893. :: ' >. Bütschli, Studien über die ersten Entwicklungsvorgänge der Eizelle, die Zellteilung und Konjugation der Infusorien. Abh. d. Senckenb. Ges., Bd. X, 1876. 23) J. B. Carnoy et H. Lebrun, La cytodierese de Poeuf. La Cellule, Bd. XII, 1897, Bd. XIV, 1898. 24) W. E. Castle, The Heredity of Sex. Bull. Mus. Comp. Zool. Harvard Coli., Bd. XL, 1903. 25) E. G. Conklin, The Individuality of the Germ Nuclei during the Cleavage of the Egg of Crepidula. Biol. Bull., Bd. II, 1901. — * ■ » V- Delage, Etudes sur la Merogonie. Arch. de Zool. exper., Bd. VII, 1899. 27) Y. Delage, Etudes experimentales sur la Maturation cytoplasmique et sur la Parthenogenese artificielle etc. Arch. de Zool. exper., Bd. IX, 190 1. 28) H. Driesch, Entwicklungsmechanische Studien. IV. Experimentelle Ver- änderungen des Typus der Furchung und ihre Folgen. Zeitschr. f. wiss. Zool., . LV. 1892. II. Driesch, Entwicklungsmechanische Studien. V. Von der Furchung doppelt- befruchteter Eier. Zeitschr. f. wiss. Zool, Bd. LV, 1892. 30) H. Driesch, Zur Verlagerung der Blastomeren des Echinideneies. Anatom. Anz., l8'i}. 31) ff. Driesch, Die isolierten Blastomeren des Echinideneies. Arch. f. Entw. - Mfo eh., Bd. X. 1900. • II. Driesch, Nrk 1900. 1071 E. B. Wilson. Experimental Studies in Cytology I. A cytological study of artificial parthenogenesis in seaurchin eggs. Arch. f. Entw.-Mech., Bd. XII. 1901. lo8) H. Winkler, Über Merogonie und Befruchtung. Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. XXXVI. 1901. ioqi II. E. Ziegler, Experimentelle Studien über die Zellteilung I. Arch. f. Entw.-Mech., Bd. VI, 1898. uo) R. Zoja, Sulla independenza della cromatina paterna e materna nel nucleo delle cellule embrionali. Anat. Anz., Bd. XI, 1895. Druck von Anton Kämpfe, Jena. I Verlag von GUSTAV FISCHER in JENA. fiandbud) der Dergleichen den und experimentellen I entiüicklungslebre der Wirbeltiere. "ÄSSf Rostock, Prof. Dr. Braus, Heidelberg, Privatdozent Dr. Bühler, Zürich, Prof. Dr. Rudolf Burckhardt, Basel, Prof. Dr. Felix, Zürich, Prof. Dr. Flemming, Kiel, Prof. Dr. Froriep, Tübingen, Prof. Dr. Gaupp, Freiburg i. Br., Prof. Dr. Goeppert, Heidelberg, Prof. Dr. Oscar Hertwig, Berlin, Prof. Dr. Richard Hertwig, München, Prof. Dr. Hochstetter, Innsbruck, Prof. Dr. F. K ei bei, Freiburg i. Br., Privatdozent Dr. Rud. Krause, Berlin, Prof. Dr. Wilh. Krause, Berlin. Prof, Dr. v. Kupffer (f), München, Prof. Dr. Maurer, Jena, Prof. Dr. Mollier, München, Privatdozent Dr. Peter, Breslau, Dr. H. Poll, Berlin, Prof. Dr. Rückert, München, Prof. Dr. Schauinsland, Bremen, Prof. Dr. Strahl, Giessen, Prof. Dr. Waldeyer, Berlin, Prof. Dr. Ziehen, Halle. Herausgegeben von Dr. Oscar Hertwig, o. ö. Professor, Direktor des anatomisch-biologischen Instituts in Berlin. Voll- ständig in etwa 20 Lieferungen zu je 4 Mark 50 Pf., die in rascher Folge erscheinen sollen. Bisher erschien Lieferung 1 — 16. lieber uerscbiedene IDege phylogenetischer 6nt- lllipbolflltin ^on ^r' ®' ^ae^e^ Prof. in Berlin. Mit 18 Textabbil- UJlCKvIUlSy* düngen. (Abdr. aus den Verhandlungen des V. internal. Zoologen-Kongresses zu Berlin.) 1901. Preis: 1 Mark 50 Pf. Cebrbucb der uergleicbenden ÖntuMcklungsgescbicbte der wirbellosen Ciere. ^^t^XX^Ä meiner Teil. Erste Lieferung. Erste und zweite Auflage. Mit 318 Textabbildungen. 1902. Preis: 14 Mark. Inhalt: Erster Abschnitt. Experimentelle Entwickelungsgeschichte. 1. Kapitel. Der Anteil äusserer Einwirkungen auf die Entwicklung. 2. Kapitel. Das Deter- minationsproblem. 3. Kapitel. Ermittelungen der im Innern wirkenden Entwicke- lungsfaktoren. Zweiter Abschnitt. Die Geschlechtszellen, ihre Entstehung, Reifung und Vereinigung. 4. Kapitel. Ei und Eibildung. 5. Kapitel. Sperma und Sper- matogenese. Zweite Lieferung. Mit 87 Textabbildungen. 1903. Preis: 5 Mark 50 Pf. Inhalt: 6. Kapitel. Eireifung. Samenreifung und Befruchtung. Anhang. Theorie und Vererbung. Cebrbud) der uergleicbenden Anatomie der tuirbel- IaCOM 7"ii>t*/> ^on Arnold Lang, o. Prof. der Zoologie und vergleichenden IvOvl vlvl V* Anatomie an der Universität und am eidgenössischen Poly- technikum in Zürich. Zweite umgearbeitete Auf läge. Erste Lieferung-, Mollusca. Bearbeitet von Dr. Karl Hescheler, Assistent und Privatdozent an der Universität Zürich. Mit 410 Abbildungen. 1900. Preis: 12 Mark. Zweite Lieferung. Protozoa. Vollständig neu bearbeitet von Arnold Lang. Mit 259 Abbildungen. 1901. Preis: 10 Mark. Soeben erschien: Beiträge zu einer Cropbocöltbeorie. E5S5X rÄ genetische Ableitung der Blut- und Lymphbehälter, insbesondere der Arti- culaten. Mit einem einleitenden Abschnitt über die Abstammung der Anne- liden. Von Dr. Arnold Lang, Prof. der Zoologie und vergleichenden Anatomie an der Universität und am eidgenössischen Polytechnikum in Zürich. Mit 6 Tafeln und 10 Textfiguren. Preis: 16 Mark. Verlag von GUSTAV FISCHER in JENA. Das Problem der geschlechtsbestimmenden Ur- Von Dr. M. von LenhoBSÄk, o. Professor der Anatomie in Buda- SaCl)Cn^ pest. L902. Preis: 2 Mark. ^ XZ *7/%/>1/>/^Ja^/\ Zur vaterländischen Naturkunde. Von Dr. Franz nOfäC /»OOlOQlCdC, Leydig, emerit. Prof. Ergänzende sachliche und schichtlicbe Bemerkungen. L902. Preis: 6 Mark. \u- dem Inhalt: Abschnitt I. Landschaft, — Vegetation. Tauber- raubergrund, Mainthal, Saalethal etc. (S. 1—61). Abschnitt II. Tiere. — Vorkommen, Bau und Leben. Sporozoen, Flagellaten bis Vögel, Saugetiere !, üagen: Zur Veränderung des Einzelwesens. Zur Veränderung «1,t Fauna Rückgang der Tierbevölkcrung. Zur Abstammungslehre (S. 209—222). Abschnitt Hl Geschichtliches. Linne, Rothenburg o. T., Windsheini etc. ^ > : Verzeichnis der litterarischen Veröffentlichungen des Verfassers. Die progressiv Reduktion der Uariabilität und ibre Beziehungen zum aussterben und zur 0^%4-^4-^U«!^/^ A*%* 72\*b<\Y\ Von Daniel Rosa, Professor der Zoologie UniSlCl)Uny QCl JinCn» und vergleichenden Anatomie an der K. Universität in Modena. Im Einverständnis mit dem Verfasser aus dem Italienischen übersetzt von Dr. Heinrich Bosshard, Prof. an der Kantons- schule in Zürich. Preis: 2 Mark 50 Pf. Cebrbucb der »erreichenden Histologie der Oere. Von Dr. Karl Camillo Schneider, Privatdozent an der Universität Wien. Mit 691 Textabbildungen. 1902. Preis: 24 Mark. üorträge über Descendenztbeorie, §Äg?Bd vÄ* Dr. August Weismann. Mit 3 farbigen Tafeln und 131 Textfiguren. 2 Bändr 1902. Preis: 20 Mark, eleg. geb. 22 Mark 50 Pf. Inhalt: Allgemeine und historische Einleitung. — Das Prinzip der Natur- züchtung. — Die Färbungen der Tiere und ihre Beziehungen auf Selektionsvorgänge. — Eigentliche Mimicry. — Schutzvorrichtungen bei Pflanzen. — Fleischfressende Pflanzen. — Die Instinkte der Tiere. — Lebensgemeinschaften oder Symbiosen. — Die Entstehung der Blumen. — Sexuelle Selektion. — Intraselektion oder Histonal^ Belektion. Die Fortpflanzung der Einzelligen. — Die Fortpflanzung durch Keim- zellen. — Der Befruchtungsvorgang bei Pflanzen und Einzelligen. — Die Keim- plasmatheorie. Regeneration. — Anteil der Eltern am Aufbau des Kindes. — Prüfung der Hypothese einer Vererbung funktioneller Abänderungen. — Einwürfe gen die Nichtvererbung funktioneller Abänderungen. — Germinalselektion. — Bio- oetisches < resetz. — Allgemeine Bedeutung der Amphimixis. — Inzucht. Zwittertum, Parthenogenese und asexuelle Fortpflanzung und ihr Einfluss auf das Keimplasma. - Medium -Einflüsse. Wirkungen der Isolierung. — Bildung abgegrenzter Artei — Artenentstehung und Artentod. — Urzeugung und Schluß. Uergleicbende Anatomie der Wirbeltiere. fÄir beitet von Dr. Robert Wiedersheim, o. ö. Prof. der Anatomie, Direktor des anatomischen Instituts der Universität Freiburg i. Br. Fünfte, viel- fach unigearbeitete und stark vermehrte Auflage des „Grundrisi «ler vergleichenden Anatomie der Wirbeltiere". Mit 1 lithogr. Tafe und 379 Textabbildungen in 711 Einzeldarstellungen. Preis: 16 Mark, ^ bunden 18 Mark. Über den derzeitigen Stand der Descendenzlebr* IM Hör 7 C\C\\c\C\\o Von Dr* Heinricn Ernst Ziegler, Prof. an de III Uli Z>UUIvylv» Universität Jena. Vortrag gehalten in der gemeii halt liehen Sitzung der naturwissenschaftlichen Hauptgruppe der 73. Versamn lung deutscher Naturforscher und Aerzte zu Hamburg am 26. September 1901 Mit Anmerkungen und Zusätzen. 1902. Preis: 1 Mark 50 Pf. Ant. Kämpfe, Buohdruckerei, Jena.